最新文章專題視頻專題問答1問答10問答100問答1000問答2000關(guān)鍵字專題1關(guān)鍵字專題50關(guān)鍵字專題500關(guān)鍵字專題1500TAG最新視頻文章視頻文章20視頻文章30視頻文章40視頻文章50視頻文章60 視頻文章70視頻文章80視頻文章90視頻文章100視頻文章120視頻文章140 視頻2關(guān)鍵字專題關(guān)鍵字專題tag2tag3文章專題文章專題2文章索引1文章索引2文章索引3文章索引4文章索引5123456789101112131415文章專題3
當(dāng)前位置: 首頁 - 科技 - 知識百科 - 正文

Python實(shí)現(xiàn)基本線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

來源:懂視網(wǎng) 責(zé)編:小采 時(shí)間:2020-11-27 14:27:01
文檔

Python實(shí)現(xiàn)基本線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

Python實(shí)現(xiàn)基本線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):數(shù)組數(shù)組的設(shè)計(jì)數(shù)組設(shè)計(jì)之初是在形式上依賴內(nèi)存分配而成的,所以必須在使用前預(yù)先請求空間。這使得數(shù)組有以下特性: 1、請求空間以后大小固定,不能再改變(數(shù)據(jù)溢出問題); 2、在內(nèi)存中有空間連續(xù)性的表現(xiàn),中間不會存在其他程序需要調(diào)用的數(shù)據(jù),為此數(shù)組的
推薦度:
導(dǎo)讀Python實(shí)現(xiàn)基本線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):數(shù)組數(shù)組的設(shè)計(jì)數(shù)組設(shè)計(jì)之初是在形式上依賴內(nèi)存分配而成的,所以必須在使用前預(yù)先請求空間。這使得數(shù)組有以下特性: 1、請求空間以后大小固定,不能再改變(數(shù)據(jù)溢出問題); 2、在內(nèi)存中有空間連續(xù)性的表現(xiàn),中間不會存在其他程序需要調(diào)用的數(shù)據(jù),為此數(shù)組的

數(shù)組

數(shù)組的設(shè)計(jì)

數(shù)組設(shè)計(jì)之初是在形式上依賴內(nèi)存分配而成的,所以必須在使用前預(yù)先請求空間。這使得數(shù)組有以下特性:

1、請求空間以后大小固定,不能再改變(數(shù)據(jù)溢出問題);

2、在內(nèi)存中有空間連續(xù)性的表現(xiàn),中間不會存在其他程序需要調(diào)用的數(shù)據(jù),為此數(shù)組的專用內(nèi)存空間;

3、在舊式編程語言中(如有中階語言之稱的C),程序不會對數(shù)組的操作做下界判斷,也就有潛在的越界操作的風(fēng)險(xiǎn)(比如會把數(shù)據(jù)寫在運(yùn)行中程序需要調(diào)用的核心部分的內(nèi)存上)。

因?yàn)楹唵螖?shù)組強(qiáng)烈倚賴電腦硬件之內(nèi)存,所以不適用于現(xiàn)代的程序設(shè)計(jì)。欲使用可變大小、硬件無關(guān)性的數(shù)據(jù)類型,Java等程序設(shè)計(jì)語言均提供了更高級的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):ArrayList、Vector等動態(tài)數(shù)組。

Python的數(shù)組

從嚴(yán)格意義上來說:Python里沒有嚴(yán)格意義上的數(shù)組。

List可以說是Python里的數(shù)組,下面這段代碼是CPython的實(shí)現(xiàn)List的結(jié)構(gòu)體:

typedef struct {
 PyObject_VAR_HEAD
 /* Vector of pointers to list elements. list[0] is ob_item[0], etc. */
 PyObject **ob_item;
 
 /* ob_item contains space for 'allocated' elements. The number
 * currently in use is ob_size.
 * Invariants:
 * 0 <= ob_size <= allocated
 * len(list) == ob_size
 * ob_item == NULL implies ob_size == allocated == 0
 * list.sort() temporarily sets allocated to -1 to detect mutations.
 *
 * Items must normally not be NULL, except during construction when
 * the list is not yet visible outside the function that builds it.
 */
 Py_ssize_t allocated;
} PyListObject;

當(dāng)然,在Python里它就是數(shù)組。
后面的一些結(jié)構(gòu)也將用List來實(shí)現(xiàn)。

堆棧

什么是堆棧

堆棧(英語:stack),也可直接稱棧,在計(jì)算機(jī)科學(xué)中,是一種特殊的串列形式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),它的特殊之處在于只能允許在鏈接串列或陣列的一端(稱為堆疊頂端指標(biāo),英語:top)進(jìn)行加入資料(英語:push)和輸出資料(英語:pop)的運(yùn)算。另外堆疊也可以用一維陣列或連結(jié)串列的形式來完成。堆疊的另外一個(gè)相對的操作方式稱為佇列。

由于堆疊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)只允許在一端進(jìn)行操作,因而按照后進(jìn)先出(LIFO, Last In First Out)的原理運(yùn)作。

特點(diǎn)

1、先入后出,后入先出。

2、除頭尾節(jié)點(diǎn)之外,每個(gè)元素有一個(gè)前驅(qū),一個(gè)后繼。

操作

從原理可知,對堆棧(棧)可以進(jìn)行的操作有:

1、top() :獲取堆棧頂端對象

2、push() :向棧里添加一個(gè)對象

3、pop() :從棧里推出一個(gè)對象

實(shí)現(xiàn)

class my_stack(object):
 def __init__(self, value):
 self.value = value
 # 前驅(qū)
 self.before = None
 # 后繼
 self.behind = None
 
 def __str__(self):
 return str(self.value)
 
 
def top(stack):
 if isinstance(stack, my_stack):
 if stack.behind is not None:
 return top(stack.behind)
 else:
 return stack
 
 
def push(stack, ele):
 push_ele = my_stack(ele)
 if isinstance(stack, my_stack):
 stack_top = top(stack)
 push_ele.before = stack_top
 push_ele.before.behind = push_ele
 else:
 raise Exception('不要亂扔?xùn)|西進(jìn)來好么')
 
 
def pop(stack):
 if isinstance(stack, my_stack):
 stack_top = top(stack)
 if stack_top.before is not None:
 stack_top.before.behind = None
 stack_top.behind = None
 return stack_top
 else:
 print('已經(jīng)是棧頂了')

隊(duì)列

什么是隊(duì)列

和堆棧類似,唯一的區(qū)別是隊(duì)列只能在隊(duì)頭進(jìn)行出隊(duì)操作,所以隊(duì)列是是先進(jìn)先出(FIFO, First-In-First-Out)的線性表

特點(diǎn)

1、先入先出,后入后出

2、除尾節(jié)點(diǎn)外,每個(gè)節(jié)點(diǎn)有一個(gè)后繼

3、(可選)除頭節(jié)點(diǎn)外,每個(gè)節(jié)點(diǎn)有一個(gè)前驅(qū)

操作

1、push() :入隊(duì)

2、pop() :出隊(duì)

實(shí)現(xiàn)

普通隊(duì)列

class MyQueue():
 def __init__(self, value=None):
 self.value = value
 # 前驅(qū)
 # self.before = None
 # 后繼
 self.behind = None
 
 def __str__(self):
 if self.value is not None:
 return str(self.value)
 else:
 return 'None'
 
 
def create_queue():
 """僅有隊(duì)頭"""
 return MyQueue()
 
 
def last(queue):
 if isinstance(queue, MyQueue):
 if queue.behind is not None:
 return last(queue.behind)
 else:
 return queue
 
 
def push(queue, ele):
 if isinstance(queue, MyQueue):
 last_queue = last(queue)
 new_queue = MyQueue(ele)
 last_queue.behind = new_queue
 
 
def pop(queue):
 if queue.behind is not None:
 get_queue = queue.behind
 queue.behind = queue.behind.behind
 return get_queue
 else:
 print('隊(duì)列里已經(jīng)沒有元素了')
 
def print_queue(queue):
 print(queue)
 if queue.behind is not None:
 print_queue(queue.behind)

鏈表

什么是鏈表

鏈表(Linked list)是一種常見的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),是一種線性表,但是并不會按線性的順序存儲數(shù)據(jù),而是在每一個(gè)節(jié)點(diǎn)里存到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的指針(Pointer)。由于不必須按順序存儲,鏈表在插入的時(shí)候可以達(dá)到O(1)的復(fù)雜度,比另一種線性表順序表快得多,但是查找一個(gè)節(jié)點(diǎn)或者訪問特定編號的節(jié)點(diǎn)則需要O(n)的時(shí)間,而順序表相應(yīng)的時(shí)間復(fù)雜度分別是O(logn)和O(1)。

特點(diǎn)

使用鏈表結(jié)構(gòu)可以克服數(shù)組鏈表需要預(yù)先知道數(shù)據(jù)大小的缺點(diǎn),鏈表結(jié)構(gòu)可以充分利用計(jì)算機(jī)內(nèi)存空間,實(shí)現(xiàn)靈活的內(nèi)存動態(tài)管理。但是鏈表失去了數(shù)組隨機(jī)讀取的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)鏈表由于增加了結(jié)點(diǎn)的指針域,空間開銷比較大。

操作

1、init() :初始化

2、insert() : 插入

3、trave() : 遍歷

4、delete() : 刪除

5、find() : 查找

實(shí)現(xiàn)

此處僅實(shí)現(xiàn)雙向列表

class LinkedList():
 def __init__(self, value=None):
 self.value = value
 # 前驅(qū)
 self.before = None
 # 后繼
 self.behind = None
 
 def __str__(self):
 if self.value is not None:
 return str(self.value)
 else:
 return 'None'
 
 
def init():
 return LinkedList('HEAD')
 
 
def delete(linked_list):
 if isinstance(linked_list, LinkedList):
 if linked_list.behind is not None:
 delete(linked_list.behind)
 linked_list.behind = None
 linked_list.before = None
 linked_list.value = None

總結(jié)

聲明:本網(wǎng)頁內(nèi)容旨在傳播知識,若有侵權(quán)等問題請及時(shí)與本網(wǎng)聯(lián)系,我們將在第一時(shí)間刪除處理。TEL:177 7030 7066 E-MAIL:11247931@qq.com

文檔

Python實(shí)現(xiàn)基本線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

Python實(shí)現(xiàn)基本線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):數(shù)組數(shù)組的設(shè)計(jì)數(shù)組設(shè)計(jì)之初是在形式上依賴內(nèi)存分配而成的,所以必須在使用前預(yù)先請求空間。這使得數(shù)組有以下特性: 1、請求空間以后大小固定,不能再改變(數(shù)據(jù)溢出問題); 2、在內(nèi)存中有空間連續(xù)性的表現(xiàn),中間不會存在其他程序需要調(diào)用的數(shù)據(jù),為此數(shù)組的
推薦度:
  • 熱門焦點(diǎn)

最新推薦

猜你喜歡

熱門推薦

專題
Top