python中栈的定义
数据结构与算法python语言实现
数据结构与算法python语言实现数据结构，顾名思义，是一种组织数据的方式。
在计算机科学中，数据结构是对计算机中数据的组织、存储和访问的描述，从而使得数据能够更加高效的被利用。
算法则是指一定的计算步骤，用来解决特定类型问题的方法。
结构和算法之间的关系紧密相连，一个好的数据结构可以给出高效的算法实现，而一个好的算法可以在一定的时间内解决大规模问题。
本篇文章主要介绍数据结构与算法在Python语言中的实现。
1. 线性表线性表是一种线性结构，它是多个数据元素按照特定的顺序排列而成，如数组。
Python中列表(list)是一种内置的线性数据结构，支持常见的插入、删除、查找等操作，同时还提供了丰富的方法和函数。
2. 栈栈是一种先进后出(FILO)的结构，只能在表尾进行插入和删除操作。
Python可以用列表(list)模拟栈，列表提供了append()方法作为入栈操作，pop()为出栈操作。
3. 队列队列是一种先进先出(FIFO)的结构，只能在表头和表尾进行插入和删除操作。
在Python中，可以使用collections模块中的deque类实现队列，或者使用列表(list)的pop(0)和append()方法，不过使用deque性能更优。
4. 树树是一种非线性结构，由根节点和若干子树组成。
Python中可以用字典(dictionary)来实现一个树，其中字典的键表示节点，值表示该节点的子节点。
常用的树结构包括二叉树、平衡树等。
5. 图图是一种非线性结构，由若干个节点和它们之间的边组成。
Python中可以使用字典(dictionary)和内置的set类分别表示图的节点和边，或者使用第三方库networkx实现复杂的图算法。
以上仅是数据结构和算法在Python中的简单介绍和实现，还有许多高级数据结构和算法，如哈希表、堆等，可以通过深入学习和实践进一步掌握。
python中栈的定义
python中栈的定义栈(Stack)是一种线性数据结构，可以用数组或链表实现。
栈采用"先进后出"(Last In First Out, LIFO)的策略，即最后压入栈的元素最先弹出。
栈可以用来实现函数调用、表达式求值、计算机内存管理和编译器语法分析等功能。
栈内部通常包含以下三个基本操作：1.入栈(Push)：将元素添加到栈顶的操作。
3.查看栈顶元素(Peek)：返回栈顶元素但不弹出的操作。
在Python中，可以使用列表(List)来模拟栈的实现，用append()方法向栈中添加元素，用pop()方法弹出栈顶元素。
例如，下面的代码演示了用列表实现栈的基本操作：```pythonstack = []stack.append(1) # 入栈stack.append(2)stack.append(3)print(stack.pop()) # 出栈，输出3print(stack.pop()) # 出栈，输出2print(stack[-1]) # 查看栈顶元素，输出1```以上代码演示了栈的基本操作，通过使用列表(List)实现，可以完成添加、弹出和查看栈顶元素的操作。
除了列表(List)外，Python还提供了一个专门用于实现栈的数据类型——双端队列(Deque)。
双端队列提供了append()和appendleft()方法可以在队列的两端添加元素，也提供了pop()和popleft()方法可以弹出队列的两端元素。
因此，双端队列可以既当作队列使用，又当作栈使用。
例如，下面的代码演示了用双端队列实现栈的基本操作：```pythonfrom collections import deque以上代码演示了如何用双端队列实现栈的基本操作，在Python的标准库中，双端队列(deque)在collections模块中定义，可以很方便地使用。
需要注意的是，双端队列的性能要比列表(List)略好一些，尤其是在执行大量入栈和出栈操作时。
信息学奥赛知识点(十二)—栈和队列
栈和队列是信息学竞赛中经常涉及的数据结构，它们在算法和程序设计中有着广泛的应用。
掌握栈和队列的基本原理和操作方法，对于参加信息学竞赛的同学来说是非常重要的。
本文将深入探讨栈和队列的相关知识点，帮助大家更好地理解和掌握这两种数据结构。
一、栈的定义与特点栈是一种先进后出（LIFO）的数据结构，它的特点是只允许在栈顶进行插入和删除操作。
栈可以用数组或链表来实现，常见的操作包括压栈（push）、出栈（pop）、获取栈顶元素（top）等。
栈的应用非常广泛，比如在计算机程序中，函数的调用和返回值的存储就是通过栈来实现的。
二、栈的基本操作1. 压栈（push）：将元素压入栈顶2. 出栈（pop）：将栈顶元素弹出3. 获取栈顶元素（top）：返回栈顶元素的值，但不把它从栈中移除4. 判空：判断栈是否为空5. 获取栈的大小：返回栈中元素的个数三、栈的应用1. 括号匹配：利用栈来检查表达式中的括号是否匹配2. 表达式求值：利用栈来实现中缀表达式转换为后缀表达式，并进行求值3. 迷宫求解：利用栈来实现迷宫的路径搜索4. 回溯算法：在深度优先搜索和递归算法中，通常会用到栈来保存状态信息四、队列的定义与特点队列是一种先进先出（FIFO）的数据结构，它的特点是只允许在队尾进行插入操作，在队首进行删除操作。
队列同样可以用数组或链表来实现，常见的操作包括入队（enqueue）、出队（dequeue）、获取队首元素（front）、获取队尾元素（rear）等。
队列在计算机领域也有着广泛的应用，比如线程池、消息队列等都可以用队列来实现。
五、队列的基本操作1. 入队（enqueue）：将元素插入到队列的末尾2. 出队（dequeue）：从队列的头部删除一个元素3. 获取队首元素（front）：返回队列的头部元素的值4. 获取队尾元素（rear）：返回队列的尾部元素的值5. 判空：判断队列是否为空6. 获取队列的大小：返回队列中元素的个数六、队列的应用1. 广度优先搜索算法（BFS）：在图的搜索中，通常会用队列来实现BFS算法2. 线程池：利用队列来实现任务的调度3. 消息队列：在分布式系统中，常常会用队列来进行消息的传递4. 最近最少使用（LRU）缓存算法：利用队列实现LRU缓存淘汰在信息学竞赛中，栈和队列的相关题目经常出现，并且有一定的难度。
栈的面试题目(3篇)
第1篇第一部分：基本概念与操作1. 什么是栈？- 栈是一种线性数据结构，遵循后进先出（LIFO）的原则。
它只允许在栈顶进行插入（push）和删除（pop）操作。
2. 栈的基本操作有哪些？- 入栈（push）：在栈顶添加一个新元素。
- 出栈（pop）：移除栈顶元素。
- 查看栈顶元素（peek 或 top）：获取栈顶元素但不移除它。
- 判断栈是否为空（isEmpty）：检查栈中是否没有元素。
- 获取栈的大小（size）：返回栈中元素的数量。
3. 请用Python实现一个栈的数据结构。
```pythonclass Stack:def __init__(self):self.items = []def is_empty(self):return len(self.items) == 0def push(self, item):self.items.append(item)def pop(self):if not self.is_empty():return self.items.pop()return Nonedef peek(self):if not self.is_empty():return self.items[-1]return Nonedef size(self):return len(self.items)```4. 如何实现一个固定大小的栈？- 在栈类中添加一个计数器来跟踪栈的大小，并在push操作中检查是否已达到最大容量。
5. 请解释栈的两种遍历方法。
- 递归遍历：使用递归方法遍历栈的所有元素。
- 迭代遍历：使用栈的辅助结构（如队列）来实现迭代遍历。
第二部分：栈的应用6. 栈在计算机科学中的应用有哪些？- 函数调用：局部变量和返回地址存储在栈中。
- 表达式求值：逆波兰表达式（RPN）计算。
- 字符串匹配：括号匹配验证。
- 汉诺塔问题：移动塔的步骤可以通过栈来模拟。
7. 请解释如何使用栈实现括号匹配验证。
stack的用法
stack的用法Stack（堆栈）是一种具有特殊限制的数据结构，它遵循先进后出（Last In First Out，LIFO）的原则。
在堆栈中，最后添加的元素将首先删除。
在编程中，我们通常使用栈来实现递归、解决问题以及管理函数调用等等。
以下是堆栈的一些常见用法：1. 压栈（Push）：将一个元素添加到栈的顶部。
新增的元素将成为栈的新顶部。
2. 弹栈（Pop）：从栈顶删除一个元素，并返回该元素的值。
原先的栈顶元素将不再存在。
3. 查看栈顶（Peek）：返回当前栈顶元素的值，而不删除它。
4. 判断栈是否为空（isEmpty）：当栈中没有任何元素时返回true，否则返回false。
5. 获取栈的大小（size）：返回栈中元素的个数。
以下是使用栈的一个示例，实现了将一个字符串反转的功能：pythondef reverse_string(string):stack = []for char in string:stack.append(char) # 压栈reversed_string = ""while not isempty(stack):reversed_string += stack.pop() # 弹栈return reversed_string# 测试print(reverse_string("hello")) # 输出"olleh"在上面的示例中，我们使用一个列表来模拟一个栈，通过使用`append()`方法将字符压入栈中，然后使用`pop()`方法将字符弹出栈。
最终，我们将弹出的字符拼接成一个反转的字符串。
需要注意的是，并非所有编程语言都有内置的栈数据结构，但大多数编程语言都可以通过其他方式实现堆栈的功能。
数据结构(Python版)教学大纲 及 教案
数据结构（Python版）教学大纲及教案教学目标：1. 理解Python编程语言中数据结构的基本概念。
2. 掌握常用的数据结构如列表、元组、字典、集合及其操作方法。
3. 学会运用Python实现基本的数据结构操作，并解决实际问题。
教学内容：一、Python编程环境简介1. Python语言的特点和优势2. Python的安装和运行3. Python的基本语法二、数据结构基础1. 数据结构的概念和分类2. 线性结构：列表、元组3. 非线性结构：字典、集合三、列表和元组1. 列表的定义和特点2. 列表的基本操作：索引、切片、添加、删除、排序等3. 元组的定义和特点4. 元组的基本操作：索引、切片、添加、删除等四、字典和集合1. 字典的定义和特点2. 字典的基本操作：键值对添加、删除、修改、查找等3. 集合的定义和特点4. 集合的基本操作：添加、删除、交集、并集、差集等五、数据结构在实际问题中的应用1. 数组和链表的实现2. 栈和队列的实现3. 树和图的实现4. 排序和搜索算法的实现教学方法：1. 讲授法：讲解数据结构的基本概念、分类和操作方法。
2. 示例法：通过实际代码示例演示数据结构的应用。
3. 练习法：让学生通过编写代码练习数据结构的基本操作。
4. 讨论法：分组讨论实际问题，引导学生运用数据结构解决实际问题。
教学评价：1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的发言和提问情况，了解学生的学习状态。
2. 代码练习：检查学生编写的代码，评估学生对数据结构操作的掌握程度。
3. 课后作业：布置相关课后作业，巩固学生对数据结构的理解和应用能力。
4. 小组项目：评估学生在小组项目中的表现，考察学生运用数据结构解决实际问题的能力。
六、数组和链表的实现1. 数组的定义和特点2. 使用Python实现数组及其操作3. 链表的定义和特点4. 使用Python实现链表及其操作七、栈和队列的实现1. 栈的定义和特点2. 使用Python实现栈及其操作3. 队列的定义和特点4. 使用Python实现队列及其操作八、树和图的实现1. 树的基本概念和类型2. 使用Python实现二叉树及其操作3. 图的基本概念和类型4. 使用Python实现图及其操作九、排序和搜索算法的实现1. 排序算法的基本概念和类型2. 使用Python实现常见排序算法（如冒泡排序、选择排序、插入排序等）3. 搜索算法的基本概念和类型4. 使用Python实现常见搜索算法（如深度优先搜索、广度优先搜索、二分搜索等）十、项目实践1. 结合实际问题，设计一个简单的数据结构应用项目2. 分组进行项目开发，引导学生运用所学知识解决实际问题3. 评估学生在项目中的表现，考察学生对数据结构知识的掌握和应用能力教学资源：1. 教案、PPT课件和教学代码示例2. Python编程环境（如PyCharm、VSCode等）3. 编程教材和在线教程4. 网络资源和相关论文教学进度安排：1. 每周安排2-3课时进行理论讲解和代码演示2. 每节课后布置相关的编程练习，巩固所学知识3. 每个章节结束后进行小组讨论和项目实践重点和难点解析一、Python编程环境简介补充说明：介绍Python的简洁明了的语法特点，如动态类型、缩进语法等；详细讲解Python的安装和运行过程；举例说明Python的基本语法规则。
数据结构-栈
数据结构-栈⼀、栈1. 1. 为什么要学习栈？栈是什么？为什么要学习它？现在先来说说栈的辉煌作⽤吧！在计算机领域中，栈是⼀种不可忽略的概念，⽆论从它的结构上，还是存储数据⽅⾯，它对于学习数据结构的⼈们来说，都是⾮常重要的。
那么就会有⼈问，栈究竟有什么作⽤，让我们这么重视它？⾸先，栈具有⾮常强⼤的“记忆”功能，它可以保存对你有作⽤的数据，也可以被叫做保存现场；其次，当咱们调⽤⼀个带参函数时候，被调⽤的函数的形参，在编译器编译的时候，这些形参都需要⼀定的空间存放他们，这时计算机就会默认帮你保存到栈中了！1. 2. 栈的定义栈的作⽤，这是⼀个咱们⽣活中处处⽤到，但是却⼜没发现的⼀种现象，例如当你拿个篮⼦去买苹果，那么你最先挑选的苹果就是在篮⼦的最底下，最后挑选的苹果就在篮⼦的最上边，那么这就造成了这么⼀种现象：先拿进篮⼦的苹果，要最后才能取出来；相反，最后拿进篮⼦的苹果，就能最先取出来！栈是限定只能在表尾进⾏插⼊和删除的线性表。
我们把允许插⼊和删除的⼀端称作栈顶(Top)，另⼀端称作栈底(bottom)。
不含任何数据元素的栈被称作空栈，栈也被称为先进后出的线性表(具有线性关系)。
⽽栈的特殊性，就是在表中想进⾏插⼊和删除的操作，只能在栈顶进⾏。
这也就使得了：栈底是⾮常稳定的，因为先进来的元素都被放在了栈底。
栈的插⼊操作：叫做进栈，也叫作压栈，⼊栈。
栈的删除操作：叫做出栈，也叫弹栈。
1. 3. 进栈出栈变化形式现在请⼤家思考这样的⼀个问题：最先进栈的元素，是不是只能最后才能出来呢？答案是不⼀定的，这个问题就要细分情况了。
栈对线性表的插⼊和删除的位置进⾏了限制，并没有对元素的进出时间进⾏限制，这也就是说，在不是所有元素都进栈的情况下，事先进去的元素也可以先出站，只要确保⼀点：栈元素是从栈顶出栈就可以了！举例来说，现在有3个整型数元素1、2、3依次进栈，会有哪些出栈次序呢？第⼀种：1、2、3依次进，再3、2、1依次出栈。
技术方案技术栈
技术方案技术栈一、介绍在软件开发中，技术方案技术栈是指用于实现某个项目或系统的技术组合。
它包括了各种编程语言、框架、库以及工具等，用来满足项目的需求和目标。
本文将针对常用的技术方案技术栈进行介绍和分析，以帮助读者更好地选择适合自己项目的技术栈。
二、前端技术栈1. HTML/CSS/JavaScriptHTML是网页的标记语言，CSS用于网页的样式设计，而JavaScript 则是用来实现网页的交互效果。
这三种技术是前端开发的基础，几乎所有的网页都会用到它们。
2. Vue.js/React/Angular这三个框架都是目前前端开发中非常流行的选择。
Vue.js是一套用于构建用户界面的渐进式JavaScript框架，React是一个用于构建用户界面的JavaScript库，而Angular是一个用于构建Web应用的平台。
3. Webpack/Gulp/Grunt这些工具都是用来构建、打包和优化前端项目的。
Webpack是一个现代JavaScript应用程序的静态模块打包工具，Gulp是一个自动化构建工具，而Grunt则是一个基于任务的JavaScript构建工具。
三、后端技术栈1. Java/Spring BootJava是一种广泛使用的编程语言，而Spring Boot是一个基于Java 的开发框架，它简化了Java应用程序的开发过程。
Java和Spring Boot的组合在后端开发中非常常见。
2. Python/DjangoPython是一种易学易用的编程语言，而Django是一个用于快速开发Web应用的Python框架。
Python和Django的组合在后端开发中也非常受欢迎。
3. Node.js/ExpressNode.js是一个基于Chrome V8引擎的JavaScript运行时，它可以使JavaScript在服务器端运行。
Express是一个基于Node.js的Web应用开发框架，它简化了Node.js应用程序的开发过程。
数据结构与算法：Python语言描述 栈和队列 ppt课件
裘宗燕，2019/12/22-/10/
栈的应用
栈是算法和程序里最常用的辅助结构，基本用途基于两方面： 用栈可以很方便地保存和取用信息，因此常作为算法或程序里的辅 助存储结构，临时保存信息，供后面的操作使用 利用栈后进先出的特点，可以得到特定的存储和取用顺序 许多实际运用结合了这两方面的特性
配对的原则
遇到的闭括号应该匹配此前遇到的最近的尚未匹配的对应开括号
由于多种/多次/可能嵌套，为检查配对，遇到的开括号必须保存
由于括号可能嵌套，需要逐对匹配，闭括号应与前面最近的尚未有 匹配的开括号匹配，后面括号应与更前面次近的括号匹配
可以删除匹配的括号，为后面的匹配做好准备
后遇到并保存的开括号应该先删除，这就是后进先出，而且要按照出现 顺序，显然应该/可以用一个栈保存开括号
概述
栈和队列保证元素存取之间的时间关系，特点是：
栈是保证缓存元素后进先出（Last In First Out，LIFO）的结构
队列是保证缓存元素的先进先出（先存者先用，First In First Out， FIFO）关系的结构
对于栈和队列，任何时候，下次访问或删除的元素都默认地唯一确定。 只有新的存入或删除（弹出）操作可能改变下次的默认元素
self._elems = [] # 所有栈操作都映射到list操作
def is_empty(self):
return self._elems == []
def top(self):
if self._elems == []:
raise StackUnderflow("in SStack.top()")
return self._elems[-1]
汉诺塔python代码
汉诺塔python代码汉诺塔游戏是一种经典的益智游戏，它的规则非常简单，但是解决这个问题却需要一定的思维能力，而且它还可以通过编程来实现。
Python是一门非常流行的编程语言，因此在这里我们将介绍如何使用Python来实现汉诺塔游戏。
一、汉诺塔游戏的规则汉诺塔游戏有三个柱子和若干个盘子，每个盘子大小不同。
开始时，所有盘子都放在一个柱子上，按照从大到小的顺序排列。
目标是将所有盘子从起始柱子移动到目标柱子上，并保持原来的顺序不变。
在移动过程中必须遵守以下规则：1. 每次只能移动一个盘子；2. 盘子只能放在比它大的盘子上面；3. 不能将一个大盘子放在一个小盘子上面。
二、使用递归算法实现汉诺塔游戏递归算法是解决汉诺塔问题最常用的方法之一。
下面我们将介绍如何使用递归算法来实现汉诺塔游戏。
1. 定义函数首先我们需要定义一个函数来实现汉诺塔游戏。
在这个函数中，我们需要传入三个参数：起始柱子、目标柱子和盘子的数量。
def hanoi(start, target, n):2. 判断递归结束条件在递归过程中，我们需要判断递归结束的条件。
当n等于1时，表示只有一个盘子需要移动，此时我们可以直接将它从起始柱子移动到目标柱子上。
if n == 1:print(start, "->", target)3. 递归调用如果n大于1，则需要进行递归调用。
首先我们需要将n-1个盘子从起始柱子移动到辅助柱子上，然后再将最后一个盘子从起始柱子移动到目标柱子上，最后将n-1个盘子从辅助柱子移动到目标柱子上。
else:hanoi(start, other, n-1)print(start, "->", target)hanoi(other, target, n-1)4. 完整代码下面是完整的使用递归算法实现汉诺塔游戏的Python代码：def hanoi(start, target, n):if n == 1:print(start, "->", target)else:other = 6 - start - targethanoi(start, other, n-1)print(start, "->", target)hanoi(other, target, n-1)hanoi(1, 3, 3)三、使用非递归算法实现汉诺塔游戏除了递归算法，我们还可以使用非递归算法来实现汉诺塔游戏。
栈判断回文实验报告
一、实验目的1. 理解栈的基本原理和操作。
2. 掌握使用栈判断字符串是否为回文的算法。
3. 分析算法的效率，并优化算法。
二、实验背景回文是一种特殊的字符串，它从前往后读和从后往前读都是相同的。
例如，“madam”、“racecar”等都是回文。
判断一个字符串是否为回文是一个常见的问题，而使用栈来解决这个问题是一种有效的方法。
三、实验内容1. 设计一个栈类，实现栈的基本操作：初始化、入栈、出栈、判断栈是否为空。
2. 编写一个函数，使用栈来判断一个字符串是否为回文。
3. 分析算法的效率，并进行优化。
四、实验步骤1. 定义栈类```pythonclass Stack:def __init__(self):self.items = []def is_empty(self):return len(self.items) == 0def push(self, item):self.items.append(item)def pop(self):if not self.is_empty():return self.items.pop()return Nonedef peek(self):if not self.is_empty():return self.items[-1]return None```2. 编写判断回文函数```pythondef is_palindrome(s):stack = Stack()for char in s:stack.push(char)result = Truewhile not stack.is_empty():if stack.pop() != s[stack.size() - 1 - stack.index()]:result = Falsebreakreturn result```3. 分析算法效率在这个算法中，我们需要遍历整个字符串一次来入栈，然后再遍历一次出栈。
因此，时间复杂度为O(n)，其中n为字符串的长度。
栈的实验报告心得(3篇)
第1篇一、实验背景栈（Stack）是一种先进后出（First In Last Out，FILO）的数据结构，它是计算机科学中常用的数据存储方式之一。
在栈中，元素的插入和删除操作只能在栈顶进行。
本实验旨在通过编程实现栈的基本操作，加深对栈的理解和应用。
二、实验目的1. 理解栈的基本概念和特点。
2. 掌握栈的基本操作，如入栈、出栈、判断栈空、判断栈满等。
3. 熟悉栈在实际问题中的应用，提高编程能力。
三、实验内容1. 栈的定义与实现2. 栈的基本操作a. 入栈（Push）b. 出栈（Pop）c. 判断栈空（IsEmpty）d. 判断栈满（IsFull）e. 获取栈顶元素（Peek）3. 栈的应用实例四、实验过程1. 栈的定义与实现首先，我们需要定义一个栈的数据结构。
在C语言中，可以使用结构体（struct）来实现栈：```cdefine MAX_SIZE 100 // 定义栈的最大容量typedef struct {int data[MAX_SIZE]; // 存储栈元素的数组int top; // 栈顶指针} Stack;```2. 栈的基本操作（1）入栈（Push）入栈操作将一个元素添加到栈顶。
在执行入栈操作之前，需要判断栈是否已满。
如果栈未满，则将元素添加到栈顶；如果栈已满，则返回错误信息。
```cint Push(Stack s, int value) {if (s->top == MAX_SIZE - 1) {return -1; // 栈满}s->data[++s->top] = value; // 将元素添加到栈顶return 0; // 成功入栈}```（2）出栈（Pop）出栈操作将栈顶元素移除。
在执行出栈操作之前，需要判断栈是否为空。
如果栈不为空，则将栈顶元素移除；如果栈为空，则返回错误信息。
```cint Pop(Stack s, int value) {if (s->top == -1) {return -1; // 栈空}value = s->data[s->top--]; // 移除栈顶元素return 0; // 成功出栈}```（3）判断栈空（IsEmpty）判断栈空操作用于判断栈是否为空。
大学计算机基础_北京航空航天大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
大学计算机基础_北京航空航天大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.可以通过给print( )函数添加参数end以决定输出后附加字符串，实现是否换行的功能。
end参数默认为newline，即输出末尾附加换行。
参考答案:正确2.Button组件创建普通按钮，按钮上可以显示文本或图像，以表达按钮被按下后所执行的______。
参考答案:操作3.TCP/IP参考模型最多将网络结构划分为5层：从下至上依次为：物理层、数据链路层、传输层、网际层和应用层。
参考答案:错误4.逻辑代数只包括逻辑与、逻辑或、逻辑非这三种逻辑运算。
参考答案:错误5.最简单的按钮只需指定按钮的父窗口、显示在按钮上的内容（文本、位图、图像），以及当按钮被按下时的______，以便按钮被按下时调用该函数，执行相应的操作。
参考答案:回调函数6.图灵机从纸带上的某个起始点出发，读写头的动作只是由当前指令决定。
参考答案:错误7.英国数学家、逻辑学家、密码学家图灵，被后人誉为“计算机科学之父”和“人工智能之父”。
参考答案:正确8.图灵机蕴含了哪些计算思想？参考答案:通用图灵机模型是计算机的计算能力的极限_程序也是数据_所有规则构成指令集9.使用Matplotlib绘图时，如果希望在一张图纸中同时绘制多个具有独立坐标系的图，需要进行多轮次绘制，再手工拼在一起。
参考答案:错误10.一个算法的时间复杂度和空间复杂度往往是相互影响的，当追求一个较低的时间复杂度时，可能会导致占用较多的存储空间。
参考答案:正确11.科学抽象的过程依次是______、______和______。
参考答案:分离，提纯，简化12.雷达图适用于比较同类事物的不同属性，例如两种汽车，在油耗、空间、价格、保养等角度的异同。
在绘制雷达图时，“属性”的选择多多益善，没有限制，因为这样更能体现同类事物的区别。
参考答案:错误13.数据结构线性表（a1, a2, …ai…, an）中，数据元素ai的直接后继元素是________。
栈的定义
{
SNODE *p; int x; if( top = = NULL ) { cout<<“栈溢出\n”；x=-1; } else { p = top； top = top-> link ； x = p-> data ； free(p) ; } return x }
（1） 队头指针 front = (front+1)% MAXSIZE ；
（2）队尾指针 rear = (rear +1)% MAXSIZE ；
循环队列队空、队满条件
1 2 3
队空条件 front = rear
0
MAXSIZE-1
front
...rΒιβλιοθήκη ar1 2a2 a3
3
0
a1
...
队满条件(剩下一个位置） front=(rear+1)% MAXSIZE
栈操作举例
TOP
a1 a2 …… 栈底 1.
top=0
(空栈)
an
MAXSIZE
栈顶
2. A B C
top=3 (A、B、C进栈）
3.
A B
top=2 (C出栈）
4. A B C D E F
top=MAXSIZE (栈满）
进出栈序列
有三个元素的进栈序列是1，2，3。写出可能的出 栈序列。
出栈序列
a3
a2 a1 ^ 栈底
算法1-8 进栈操作程序
push(SNODE *top , int x) { SNODE *t; t=new SNODE; if(t = = NULL ) { cout<<“内存中已无可用空间\n”; } else { t -> data = x; t -> link = top; top= t; } }
stack的top函数
Stack的top函数1. 定义在计算机科学中，栈（Stack）是一种常见的数据结构，它是一种只允许在一端进行插入和删除操作的线性表。
栈的特点是“先进后出”（Last In First Out，LIFO），即最后插入的元素最先被删除。
栈可以通过数组或链表来实现。
其中，栈的top函数是用来获取栈顶元素的函数。
2. 用途栈的top函数用于获取栈顶元素，也就是栈中最后一个插入的元素。
这个函数在许多算法和应用中都有着重要的作用。
以下是一些使用栈的场景：2.1 表达式求值在编写计算器程序时，通常需要对表达式进行求值。
例如，要计算一个包含加减乘除运算符的表达式，可以利用栈来实现。
首先，我们将表达式拆分成操作数和运算符，并按照一定的规则进行入栈操作。
然后，通过判断运算符的优先级，不断弹出栈顶的运算符和操作数，进行计算，并将结果重新入栈，直到整个表达式求解完毕。
最后，栈顶的元素就是表达式的计算结果。
在这个求值过程中，top函数被用来获取栈顶的运算符或操作数。
2.2 函数调用在程序中，函数调用是通过栈来实现的。
当一个函数被调用时，会将函数的返回地址、参数和局部变量等信息保存在栈中。
函数调用栈遵循“先进后出”的原则，即最后调用的函数最先返回。
当函数调用结束后，通过top函数可以获取返回地址，从而返回到调用函数的位置。
2.3 括号匹配在编写编译器或解析器时，需要检查代码中的括号是否匹配。
例如，括号包括圆括号”()“、方括号”[]“和花括号”{}“。
利用栈的特性，可以通过遍历代码中的字符，将左括号入栈，当遇到右括号时，通过top函数获取栈顶的左括号，判断是否匹配。
如果匹配，则将栈顶的左括号弹出，继续遍历下一个字符；如果不匹配，则表示括号不匹配，可以立即返回错误。
3. 工作方式栈的top函数是一个简单的访问函数，用于获取栈顶元素。
它的工作方式如下：1.检查栈是否为空。
如果栈为空，则无法获取栈顶元素，通常会抛出异常或返回错误。
关于栈的实验报告
关于栈的实验报告引言栈（Stack）是一种常用的数据结构，它基于后进先出（Last In First Out，LIFO）的原则，元素的插入和删除操作只能在栈顶进行。
栈具有快速插入和删除元素的特点，因此在很多应用中广泛使用。
本实验旨在通过编写一个栈的实现，探究栈的基本操作以及应用，并对栈的性能进行评估。
一、栈的实现1. 栈的定义使用数组来实现一个基本的栈结构，可以定义一个栈类`Stack`，其中包含以下属性和方法：- 属性：- `max_size`：栈的最大容量- `top`：栈顶指针- `data`：存储栈元素的数组- 方法：- `__init__(self, size)`：构造函数，初始化栈对象，参数为栈的最大容量- `is_empty(self)`：判断栈是否为空- `is_full(self)`：判断栈是否已满- `push(self, item)`：将元素压入栈顶- `pop(self)`：从栈顶弹出一个元素- `peek(self)`：返回栈顶元素- `size(self)`：返回栈的当前大小- `clear(self)`：清空栈中所有元素2. 栈的实现pythonclass Stack:def __init__(self, size):self.max_size = sizeself.top = -1self.data = [None] * sizedef is_empty(self):return self.top == -1def is_full(self):return self.top == self.max_size - 1 def push(self, item):if self.is_full():print("Stack is full.")returnself.top += 1self.data[self.top] = itemdef pop(self):if self.is_empty():print("Stack is empty.")return Noneitem = self.data[self.top]self.top -= 1return itemdef peek(self):if self.is_empty():print("Stack is empty.")return Nonereturn self.data[self.top]def size(self):return self.top + 1def clear(self):self.top = -1上述代码实现了一个基本的栈，其中使用一个列表`data` 来存储栈的元素，`top` 表示栈顶指针，初始值为-1。
第三章 字符串、队列和栈——队列和栈复习课件 浙教版(2019)高中信息技术选修1
elif s[i]== ")":
if top==-1:
_f_l_a_g_=_F_a_l_s_e__
break
else:
_t_o_p_=_t_o_p_-_1___
if top>=0: flag=False #栈中还有左括号
if flag: print("括号匹配”)
else: print("括号不匹配")
以交替进行，且7个元素的出栈顺序为b,d,c,f,e,a,g,则栈s的容量至少
C 应该为（
）
A.1
B.2
C.3
D.4
二、栈和队列的基本操作
存储 建队 入队 出队 存储 建栈 入栈 出栈
存储
★ 队列的存储结构：顺序结构存储（线性表结构），可以用数组来实现，也可用链表来实现。
〄 头指针head: 记录队首元素位置 〄 尾指针tail: 记录队尾元素的下一个位置 〄 初始时为空列表时，head和tail 均记录下标为0的位置
将一个十进制数转换为二进制数，根据入栈、出栈的步骤， 采用Python编写的完整程序及测试结果如下所示：
算法思想： 1）用栈结构存放每次获得的余数 2）根据栈特征输出每次获得的余数
st=[-1]*100
#列表中元素初始值为-1
top=-1
number=int(input(“请输入十进制整数：”))
出队
#出队1、2
while head!=tail: print(que[head]) head+=1
出栈
#出栈1、2：
while top>-1: print(stack[top]) top-=1
top!=-1
数据结构(Python版)教学大纲 及 教案
数据结构（Python版）教学大纲及教案第一章：引言1.1 课程介绍数据结构的重要性Python在数据结构中的应用课程目标和学习内容1.2 数据结构的基本概念什么是数据结构数据的抽象和表示常见数据结构类型1.3 Python编程环境Python安装和配置Python编程基础常用数据类型和操作第二章：线性表2.1 线性表的定义和性质线性表的概念线性表的顺序存储结构线性表的链式存储结构2.2 线性表的基本操作线性表的插入和删除操作线性表的查找和排序操作线性表的常见算法实现2.3 Python中的线性表实现Python列表的使用Python元组的使用Python集合的使用第三章：栈和队列3.1 栈的定义和性质栈的概念栈的顺序存储结构栈的链式存储结构3.2 栈的基本操作栈的入栈和出栈操作栈的应用实例栈的算法实现3.3 队列的定义和性质队列的概念队列的顺序存储结构队列的链式存储结构3.4 队列的基本操作队列的入队和出队操作队列的应用实例队列的算法实现第四章：线性表的拓展4.1 双向链表双向链表的概念双向链表的存储结构双向链表的基本操作4.2 栈和队列的拓展栈的应用拓展队列的应用拓展栈和队列的其他变体4.3 Python中的拓展实现Python中的双向链表实现Python中的栈和队列实现第五章：非线性结构5.1 树的概念和性质树的基本概念树的存储结构树的遍历和操作5.2 常见的树结构二叉树binary search tree（BST）平衡树（AVL树）堆（Heap）5.3图的概念和性质图的基本概念图的存储结构图的遍历和操作5.4 Python中的非线性结构实现Python中的树结构实现Python中的图结构实现第六章：排序算法6.1 排序算法的概念与重要性排序算法的定义排序算法的作用排序算法的分类6.2 内部排序算法冒泡排序选择排序插入排序快速排序归并排序堆排序6.3 外部排序算法外部排序的概念外部排序的策略外部排序的实现6.4 Python中的排序算法实现Python内置的排序函数自定义排序函数第七章：查找算法7.1 查找算法概述查找算法的定义查找算法的作用查找算法的分类7.2 内部查找算法顺序查找二分查找分块查找7.3 哈希查找哈希查找的原理哈希函数的设计哈希冲突的解决方法7.4 Python中的查找算法实现Python内置的查找函数自定义查找函数第八章：树的高级应用8.1 平衡树（AVL树）平衡树的概念平衡树的性质平衡树的插入与删除8.2 红黑树红黑树的概念红黑树的性质红黑树的插入与删除8.3 堆（Heap）堆的概念堆的性质堆的插入与删除8.4 Python中的高级树结构实现Python中的平衡树实现Python中的红黑树实现Python中的堆实现第九章：图的算法9.1 图的算法概述图的算法的作用图的算法的分类9.2 深度优先搜索（DFS）DFS的概念DFS的实现DFS的应用9.3 广度优先搜索（BFS）BFS的概念BFS的实现BFS的应用9.4 最短路径算法迪杰斯特拉算法贝尔曼-福特算法Dijkstra算法A算法9.5 Python中的图算法实现Python内置的图库自定义图算法实现第十章：综合案例与实践10.1 数据结构在实际应用中的重要性数据结构在软件开发中的应用数据结构在数据分析中的应用数据结构在中的应用10.2 综合案例分析案例一：社交网络分析案例二：推荐系统案例三：网络爬虫10.3 实践项目项目一：实现一个简单的链表项目二：实现一个平衡二叉树项目三：实现一个图的搜索算法重点和难点解析重点环节1：线性表的基本概念和性质线性表的定义和特点线性表的顺序存储结构及其操作线性表的链式存储结构及其操作重点环节2：栈和队列的基本概念和性质栈的定义、特点和操作队列的定义、特点和操作栈和队列的典型应用场景重点环节3：线性表的拓展双向链表的结构和操作栈和队列的拓展形式Python中的实现方法和技巧重点环节4：非线性结构树的概念、分类和操作图的概念、分类和操作Python中的非线性结构实现方法重点环节5：排序算法和查找算法常见排序算法的原理和实现常见查找算法的原理和实现算法的时间复杂度和空间复杂度分析重点环节6：树的高级应用平衡树（AVL树）的概念和性质红黑树的概念和性质堆（Heap）的概念和性质Python中的高级树结构实现方法重点环节7：图的算法图的算法分类和应用场景深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）的原理和实现最短路径算法的原理和实现Python中的图算法实现方法重点环节8：综合案例与实践数据结构在实际应用中的重要性和作用社交网络分析、推荐系统和网络爬虫等案例的分析和实践实践项目的选题、实现方法和技巧本文主要分析了“数据结构（Python版）”教学大纲及教案中的重点环节，包括线性表、栈和队列、线性表的拓展、非线性结构、排序算法和查找算法、树的高级应用、图的算法以及综合案例与实践。
Python中的栈
Python中的栈一、引言栈是一种常见的数据结构，它的特点是先进后出（Last In First Out，LIFO）。
在计算机领域，栈常用于函数调用和中缀表达式转后缀表达式等算法中。
Python作为一种强大的编程语言，自然也支持栈的使用。
本文将介绍Python中栈的基本概念、实现方法和使用场景等方面的内容，旨在帮助读者更深入地理解计算机中栈的概念和应用。
二、栈的概念栈是一种具有特定限制的线性数据结构，它具有先进后出的特点。
在栈结构中，只允许在栈顶部进行插入和删除等操作。
栈是一种操作受限制的线性结构，它的基本操作包括压栈（Push）和弹出（Pop）。
1.压栈压栈就是将一个元素加入到栈顶的过程。
在Python中，可以使用append方法实现在列表（List）中添加元素的操作，从而实现压栈的效果。
具体代码如下：stack = [] #定义一个空栈stack.append(1) #压入元素1stack.append(2) #压入元素22.弹出弹出就是将栈顶元素弹出的过程。
在Python中，可以使用pop方法实现在列表中删除元素的操作，从而实现弹出的效果。
具体代码如下：stack = [1, 2] #定义一个栈stack.pop() #弹出栈顶元素，即2stack.pop() #弹出栈顶元素，即1三、栈的实现方式在Python中，可以使用列表（List）实现栈结构。
因为Python 的列表支持动态扩容和缩容等操作，所以可以灵活地实现栈的操作。
1.基于列表的栈每个元素都存储在一个列表中，栈顶元素即为列表的末尾元素。
使用append方法可以实现在列表的末尾添加元素的操作，使用pop方法可以删除列表的末尾元素。
具体代码如下：class Stack:def __init__(self):self.items = []def push(self, item):self.items.append(item)def pop(self):return self.items.pop()def is_empty(self):return len(self.items) == 02.基于链表的栈栈的每个元素都存储在一个结点中，结点之间通过指针连接起来。