python之 算法和数据结构
什么是计算机科学?
--首先明确的一点就是计算机科学不仅仅是对计算机的研究,虽然计算机在科学发展的过程中发挥了重大的作用,但是它只是一个工具,一个没有灵魂的工具而已,所谓的计算机科学实际上是对问题,解决问题以及解决问题的过程中产生的解决方案的研究.
意义:
--数据结构和算法思想的通常性异常的强大,在任何语言中都被使用,它们将会是我们编程生涯张伴随我们最长久利器.
--数据结构和算法思想也可以帮助我们扩展和历练编码的思想,可以让我们更好的融入到编程世界的角角落落.
数据结构
栈
--特性:先进后出的数据结构
--栈顶,栈尾
Stack() 创建一个空的新栈。 它不需要参数,并返回一个空栈。
push(item)将一个新项添加到栈的顶部。它需要 item 做参数并不返回任何内容。
pop() 从栈中删除顶部项。它不需要参数并返回 item 。栈被修改。
peek() 从栈返回顶部项,但不会删除它。不需要参数。 不修改栈。
isEmpty() 测试栈是否为空。不需要参数,并返回布尔值。
size() 返回栈中的 item 数量。不需要参数,并返回一个整数
关键字
class Stack():
def __init__(self):
self.items=[]
def push(self,item):
self.items.append(item)
def isEmpty(self):
return self.items==[]
def pop(self):
if self.isEmpty():
return '空'
else:
return self.items.pop()
def peek(self):
return self.items[len(self.items)-1]
def size(self):
return len(self.items) a=Stack()
a.push(1)
a.push(2)
print(a.peek())
print(a.pop())
print(a.size())
队列
--特性:先进先出
Queue() 创建一个空的新队列。 它不需要参数,并返回一个空队列。
enqueue(item) 将新项添加到队尾。 它需要 item 作为参数,并不返回任何内容。
dequeue() 从队首移除项。它不需要参数并返回 item。 队列被修改。
isEmpty() 查看队列是否为空。它不需要参数,并返回布尔值。
size() 返回队列中的项数。它不需要参数,并返回一个整数。
关键字
class Queue():
def __init__(self):
self.items=[]
def enqueue(self,item):
self.items.insert(0,item)
def isEmpty(self):
return self.items==[]
def dequeue(self):
if self.isEmpty():
return '空'
else:
return self.items.pop()
def size(self):
return len(self.items)
def travel(self):
print(self.items)
q=Queue()
q.enqueue(1)
q.enqueue(2)
print(q.size())
print(q.travel())
双端队列
--同列相比,两个头部和尾部.可以在双端进行数据的插入和删除,提供了单数据结构中栈和队列的特性
Deque() 创建一个空的新 deque。它不需要参数,并返回空的 deque。
addFront(item) 将一个新项添加到 deque 的首部。它需要 item 参数 并不返回任何内容。
addRear(item) 将一个新项添加到 deque 的尾部。它需要 item 参数并不返回任何内容。
removeFront() 从 deque 中删除首项。它不需要参数并返回 item。deque 被修改。
removeRear() 从 deque 中删除尾项。它不需要参数并返回 item。deque 被修改。
isEmpty() 测试 deque 是否为空。它不需要参数,并返回布尔值。
size() 返回 deque 中的项数。它不需要参数,并返回一个整数。
关键字
class Dequeue():
def __init__(self):
self.items = []
def addFont(self,item):
self.items.append(item)
def addRear(self,item):
self.items.insert(0,item)
def isEmpty(self):
return self.items == []
def removeFont(self):
if self.isEmpty():
return None
else:
return self.items.pop() def removeRear(self):
if self.isEmpty():
return None
else:
return self.items.pop(0)
def size(self):
return len(self.items)
算法
冒泡排序
list=[1,4,6,5,2,3] # def sort(alist):
# length = len(alist)
# for i in range(0,length-1):
# for j in range(0,length-1-i): #6-1
# print(list)
# print(alist[j+1])
# if alist[j] >alist[j+1]:
# alist[j],alist[j+1]=alist[j+1],alist[j]
#
# sort(list)
#
#
# print(list)
#思想:每次比较来年各个相邻的元素,如果他们的顺序错误就把他们的位置交换
#缺点:冒泡排序解决了桶排序浪费空间的问题,但是冒泡排序的效率特别低
选择排序
list=[1,4,6,5,2,3]
# def sort(alist):
# length=len(alist)
# for j in range(length-1,0,-1):
# max_index= 0
# for i in range(1,j+1):
# if alist[max_index] < alist[i]:
# max_index = i
# print(alist[max_index] )
# alist[max_index], alist[j] = alist[j], alist[max_index]
#
# sort(list)
# print(list)
#总结:先从列表中,第一个值的后面必需都比他小,,这个位置的值就会与最后一个最小的值交换位置
插入排序
list=[1,4,6,5,2,3]
# def sort(alist):
# length =len(alist)
# for j in range(1,length):
# i=j
# while i>0 :
# if alist[i] < alist[i - 1]:
# alist[i], alist[i - 1] = alist[i - 1], alist[i]
# i -= 1
# print(list)
# else:
# break
# sort(list)
# print(list)
#结论:每回都是两个相邻的值对比,如果前面的值大于后面的值就交换,否则不交换,知道循环完
快排
def sort(alist,start,end):
low = start
high = end
if low >= high:
return
mid = alist[low]
while low < high:
while low < high:
if alist[high] >= mid:
high -= 1
else:
alist[low] = alist[high]
break while low < high:
if alist[low] < mid:
low += 1
else:
alist[high] = alist[low]
break alist[low] = mid ####
#在mid左侧列表中递归调用该函数
sort(alist,start,low-1)
#mid右侧
sort(alist,high+1,end) sort(list,0,len(list)-1)
print(list)
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