全网最适合入门的面向对象编程教程：38 Python 常用复合数据类型-使用列表实现堆栈、队列和双端队列

本文档主要介绍如何使用 Python 进行面向对象编程，需要读者对 Python 语法和单片机开发具有基本了解。相比其他讲解 Python 面向对象编程的博客或书籍而言，本文档更加详细、侧重于嵌入式上位机应用，以上位机和下位机的常见串口数据收发、数据处理、动态图绘制等为应用实例，同时使用 Sourcetrail 代码软件对代码进行可视化阅读便于读者理解。

相关示例代码获取链接如下：https://github.com/leezisheng/Python-OOP-Demo

正文

使用列表实现堆栈

列表方法使得列表可以很方便的作为一个堆栈来使用，堆栈作为特定的数据结构，最先进入的元素最后一个被释放（先进后出）。用 append() 方法可以把一个元素添加到堆栈顶。用不指定索引的 pop() 方法可以把一个元素从堆栈顶释放出来。

stack = [3, 4, 5]

stack.append(6)

stack.append(7)

print(stack)

print(stack.pop())

print(stack)

print(stack.pop())

print(stack.pop())

print(stack)

运行结果如下：

使用列表实现队列

也可以把列表当做队列用，只是在队列里第一加入的元素，第一个取出来；但是拿列表用作这样的目的效率不高。在列表的最后添加或者弹出元素速度快，然而在列表里插入或者从头部弹出速度却不快（因为所有其他的元素都得一个一个地移动）。示例代码如下：

class Queue(object):

    '''

        使用列表实现队列

    '''

    def __init__(self):

        '''

            初始化操作

        '''

        self.__list = []

    def enqueue(self, item):

        '''

            往队列中添加元素

        '''

        self.__list.append(item)

    def dequeue(self):

        '''

            从队列头部取出元素

        '''

        return self.__list.pop(0)

    def is_empty(self):

        '''

            判断列表是否为空

        '''

        return self.__list == []

    def size(self):

        '''

            返回列表的大小

        '''

        return len(self.__list)

s = Queue()

s.enqueue(1)

s.enqueue(2)

s.enqueue(3)

s.enqueue(4)

print(s.__dict__)

print(s.dequeue())

print(s.dequeue())

print(s.dequeue())

print(s.dequeue())

运行结果如下：

使用列表实现双端队列

双端队列（deque，全名 double-ended-queue），是一种具有队列和栈的性质的数据结构。双端队列中的元素可以从两端弹出，其限定插入和删除操作在表的两端进行。双端队列可以在队列的任意一端入队和出队。

使用列表实现双端队列的示例代码如下：

class Deque(object):

    '''

        双端队列

    '''

    def __init__(self):

        '''

            初始化列表

        '''

        self.__list = []

    def add_front(self, item):

        '''

            往队列头部添加元素

        '''

        self.__list.insert(0, item)

    def add_rear(self, item):

        '''

            往队列尾部添加元素

        '''

        self.__list.append(item)

    def pop_front(self):

        '''

            从队列头部删除元素

        '''

        return self.__list.pop(0)

    def pop_rear(self):

        '''

            从队列头部删除元素

        '''

        return self.__list.pop()

    def is_empty(self):

        '''

            判断列表是否为空

        '''

        return self.__list == []

    def size(self):

        '''

            返回列表的大小

        '''

        return len(self.__list)