栈及其python实现

• 栈（Stack）
• 栈的实现
• 栈的应用
• • LeetCode 20th（有效的括号）
  • LeetCode 405. 数字转换为十六进制数

栈是一个有次序的数据集，每个数据项仅从”栈顶“一端加入到数据集中、从数据集中移除，栈具有后进先出（LIFO）特性。

• 在栈中，数据项的加入和移除都仅发生在同一端；这一端叫做栈顶top，另一端叫栈底base；
• 距离栈底越近的数据，留在栈中的时间越长；
• 后进先出LIFO特性；
• 翻转次序，进栈和出栈的次序正好相反。

ls = [1,2,3,'dog',5,6,7,8]
s = Stack()
for i in ls:
    s.push(i)
while not s.isEmpty():
    print(s.pop())

数组（列表实现）栈。

# 创建一个空栈，不包含任何数据
class Stack(object):
    def __init__(self):
        self.items = []
	# 返回栈是否为空
    def isEmpty(self):
        return self.items == []
	# 将数据添加到栈顶
    def push(self, item):
        self.items.append(item)
	#将栈顶数据移除
    def pop(self):
        return self.items.pop()
	# 返回栈顶数据，不修改栈
    def peek(self):
        return self.items[len(self.items)-1]
	# 返回栈中数据长度
    def size(self):
        return len(self.items)

from ADT_CLASS import Stack

s = Stack()
print(s.isEmpty())
s.push(1)
s.push('cat')
print(s.peek())
s.push(3)
print(s.size())
s.push(4)
print(s.pop())
print(s.pop())
print(s.size())

输出：
True
cat
3
4
3
2

给定一个只包括 ‘(’，’)’，’{’，’}’，’[’，’]’ 的字符串 s ，判断字符串是否有效。

有效字符串需满足：

• 左括号必须用相同类型的右括号闭合。
• 左括号必须以正确的顺序闭合。

from ADT_CLASS import Stack

def isValid(s):
    stack = Stack()
    com = True
    index = 0
    while index < len(s) and com:
        if s[index] in '([{':
            stack.push(s[index])
        else:
            if stack.isEmpty():
                com = False
            else:
                l = stack.pop()
                if not matches(l, s[index]):
                    com = False
        index += 1
    if com and stack.isEmpty():
        return True
    else:
        return False
def matches(l,r):
    opens = '([{'
    closers = ")]}"
    return opens.index(l) == closers.index(r)

进制转换：
二进制有两个不同数字：0,1
八进制有八个不同数字：0,1,2,3,4,5,6,7
十六进制有十六个不同数字：0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F

在代码中我们可以通过调参base实现不同进制转换。

from ADT_CLASS import Stack
def toConverter(num, base):
    digits = '0123456789ABCDEF'
    s = Stack()
    while num > 0:
        cur = num % base
        s.push(cur)
        num = num // base
    ans = ''
    while not s.isEmpty():
        ans += digits[s.pop()]
    return ans

注意：这里我们只处理了num>0的转换情况，如果是小于等于0的数需要另外讨论。
ADT_CLASS为我写的类文件，这样在使用的时候导入就可以了，比较方便。