python数据结构学习第一章——栈

在这片文章中，我们使用python3.8自制一个具有基本功能的栈结构，它的功能只有push，pop，peek这三个功能

` #!/usr/bin/env python
# * coding: utf-8 *
# @Time : 2024/9/15 19:26
# @Author : Huzhaojun
# @Version：V 1.0
# @File : test.py
# @desc :

# 数据结构复习第一章， 栈结构的实现与运用

class Node:
    """创建节点"""

    def __init__(self, data=None):
        self.data = data
        self.next = None


class stack:

    def __init__(self):
        self._n = 0                 # 记录元素个数
        self.top = None             # 这是一个永远指向栈顶的指针
        self.next = None            # 指向下一个元素

    def push(self, data):           # push 压入函数
        node = Node(data)           # 新建一个节点，并将其添加入栈中
        if self.top:                # 如果栈内有元素，就更新top指针的指向内容
            node.next = self.top
            self.top = node
        else:                       # 否则直接指向新节点
            self.top = node

        self._n += 1

    def pop(self):                  # pop 弹出函数
        if self.top:                # 判断栈顶是否存在元素，如果存在则执行下一步操作，否则直接返回None
            data = self.top.data    # 获取栈顶的值
            self._n -= 1

            if self.top.next:       # 如果栈顶之下还存在其他元素，则替换指向指针的值
                self.top = self.top.next

            else:                   # 否则直接定义为None
                self.top = None

            return data

        return None

    def peek(self):                 # 查看栈顶值
        if self.top:
            return self.top.data

        return None

`
使用过程：
x = stack()
x.push(1)
x.push(2)
print(x.peek())
print(x.pop())
print(x.peek())

输出结果：
2
2
1

实战一下
bracket-matching应用程序是一个常用的匹配括号的验证程序，验证包括（），{}，【】符号是否平衡，及左右括号数量是否匹配，它还将确保一对括号确实包含在另一对括号中。
我们试着来验证一段xml文件，看看结果如何，注意，我在stack中新添了一个__len__函数：

`
#!/usr/bin/env python
# * coding: utf-8 *
# @Time : 2024/9/15 19:26
# @Author : Huzhaojun
# @Version：V 1.0
# @File : test.py
# @desc :

# 数据结构复习第一章， 栈结构的实现与运用

class Node:
    """创建节点"""

    def __init__(self, data=None):
        self.data = data
        self.next = None


class stack:

    def __init__(self):
        self._n = 0                 # 记录元素个数
        self.top = None             # 这是一个永远指向栈顶的指针
        self.next = None            # 指向下一个元素

    def __len__(self):              # 定义 len 事件
        return self._n

    def push(self, data):           # push 压入函数
        node = Node(data)           # 新建一个节点，并将其添加入栈中
        if self.top:                # 如果栈内有元素，就更新top指针的指向内容
            node.next = self.top
            self.top = node
        else:                       # 否则直接指向新节点
            self.top = node

        self._n += 1

    def pop(self):                  # pop 弹出函数
        if self.top:                # 判断栈顶是否存在元素，如果存在则执行下一步操作，否则直接返回None
            data = self.top.data    # 获取栈顶的值
            self._n -= 1

            if self.top.next:       # 如果栈顶之下还存在其他元素，则替换指向指针的值
                self.top = self.top.next

            else:                   # 否则直接定义为None
                self.top = None

            return data

        return None

    def peek(self):                 # 查看栈顶值
        if self.top:
            return self.top.data

        return None


def check_brackets(statement):
    Stack = stack()
    for ch in statement:
        if ch in "({[<":
            Stack.push(ch)

        if ch in ")}]>":
            last = Stack.peek()
            if last + ch in ("()", "[]", "{}", "<>"):
                Stack.pop()
            else:
                return False

    if len(Stack) > 0:
        return False

    return True

text = """
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 <class>MainWindos</class>
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  <property name="geometry">
   <rect>
    <x>0</x>
    <y>0</y>
    <width>402</width>
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   </rect>
  </property>
  <property name="windowTitle">
   <string>music</string>
  </property>
 </widget>
 <resources/>
 <connections/>
</ui>"""

print(check_brackets(text))

`

运行结果：
True

自建的数据结构可以因需求而添加任意想要实现的方法，虽然内置的方法已经可以解决绝大部分问题了，但是在这过程中我们可以学习到更多。OVER