[Python数据结构] 使用List实现Stack

1. Stack 
堆栈(Stack)又称为栈或堆叠,是计算机科学中一种特殊的串列形式的抽象数据类型(ADT),其特殊之处在于只能允许在阵列的一端进行加入数据和删除数据,并且执行顺序应按照后进先出(LIFO)的原则。
堆栈[维基百科]

2. Stack ADT
堆栈是一种抽象数据类型,其实例S需要支持两种方法:
  1)S.push(e)  : add element e to the top of stack S
  2)S.pop( )  : remove and return the top element from the stack S

另外,为了方便使用,我们还定义了以下方法:
  3)S.top() : return the top element from the stack S, but not remove it
  4)S.is_empty() : Return True if the stack is empty
  5)len(S) : Return the number of elements in the stack

3. Implementing a Stack using a List

 class Empty(Exception):
"""Error attempting to access an element from an empty container"""
pass class OverFlow(Exception):
"""Error attempting to push an element to an full container"""
pass
 class ArrayStack():
"""LIFO Stack implementation using a Python list as underlying storage""" def __init__(self, n):
"""Create an empty stack."""
self.data = []
self.maxLen = n # n : an integer that represent the max elements capacity of the stack def __len__(self):
"""Return the number of elements in the stack"""
return len(self.data) def is_empty(self):
"""Return True if the stack is empty"""
return len(self.data) == 0 def is_full(self):
"""Return True if the stack is full"""
return len(self.data) == self.maxLen def push(self, e):
"""Add element e to the top of the stack Raise Empty exception if the stack is full"""
if self.is_full():
raise OverFlow('Stack is full')
return self.data.append(e) def top(self):
"""Return the element at the top of the stack, but not move it. Raise Empty exception if the stack is empty"""
if self.is_empty():
raise Empty('Stack is empty')
return self.data[-1] def pop(self):
"""Return the element at the top of the stack, meanwhile move it. Raise Empty exception if the stack is empty"""
if self.is_empty():
raise Empty('Stack is empty')
return self.data.pop()

4. 执行结果:

 s = ArrayStack(10)
l = np.random.randint(0, 10, size=(10, ))
for i in l:
s.push(i)
 s.data
[6, 8, 7, 4, 2, 3, 4, 1, 5, 8]
 s.pop()
8
 s.data
[6, 8, 7, 4, 2, 3, 4, 1, 5]
 s.top()
5
 s.data
[6, 8, 7, 4, 2, 3, 4, 1, 5]

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