Python基于列表实现数据结构栈stack和队列queue

python中栈的实现

栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，只能在一端（栈顶）插入和删除元素，而python中的列表的append()方法对应的就是向栈顶添加元素，列表的pop()方法对应的就是弹出栈顶元素，因此，python中的列表可以作为栈这种数据结构。

>>> stack = [3, 4, 5]
>>> stack.append(6)
>>> stack.append(7)
>>> stack
[3, 4, 5, 6, 7]
>>> stack.pop()
7
>>> stack.pop()
6
>>> stack.pop()
5
>>> stack.pop()
4
>>> stack
[3]

python中队列的实现

队列是一种先进先出（FIFO）的数据结构，在一端（队尾）插入元素，在另一端（队首）删除元素。而如果用列表实现这种数据结构不是很高效，原因在于在列表尾插入和删除元素是很快的（时间复杂度O(1)），而在列表头插入元素是很慢的（时间复杂度O(n)），因为在列表头部插入和删除元素，列表中其余所有元素都要移动。
为了实现队列，用collections.deque双端队列，可以在两端快速的插入和删除元素（时间复杂度都是O(1)）。

>>> from collections import deque
>>> queue = deque(['A', 'B', 'C'])
>>> queue.append('D')
>>> queue.append('E')
>>> queue
deque(['A', 'B', 'C', 'D', 'E'])
>>> queue.popleft()
'A'
>>> queue.popleft()
'B'
>>> queue.popleft()
'C'
>>> queue.popleft()
'D'
>>> queue
deque(['E'])

双端队列collections.deque也是基于列表实现的，由此可以看出基础的数据结构，在Python中通常无需我们自己实现，基于python现有的强大的数据类型，很容易构造出我们想要的数据结构。