3.8 Python3 列表当做队列/栈

        在 Python3 中，列表（list）可以很方便地用作栈（后进先出，LIFO），但作为队列（先进先出，FIFO）时效率较低（因为从列表头部操作的时间复杂度为 O(n)）。推荐使用 collections.deque 实现高效队列操作。

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目录

1. 将列表当作栈使用

2. 将列表当作 队列（Queue） 使用

2.1 将列表当作队列使用（不推荐）

2.2 使用 collections.deque 实现高效队列

3. 完整实例对比

3.1 栈的实例

3.2 队列的实例（推荐 deque）

3.3 关键区别总结

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1. 将列表当作栈使用

        栈的核心操作（直接用列表实现）

        栈的特点是后进先出（LIFO）

stack = []  # 创建空栈

# 压入元素（栈顶）
stack.append(1)    # 栈: [1]
stack.append(2)    # 栈: [1, 2]

# 弹出元素（栈顶）
top_element = stack.pop()  # 返回 2，栈变为 [1]

# 查看栈顶元素（不弹出）
if stack:
    peek_element = stack[-1]  # 返回 1

# 检查是否为空
is_empty = len(stack) == 0    # False

# 获取栈大小
size = len(stack)             # 1

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2. 将列表当作 队列（Queue） 使用

        队列的特点是先进先出（FIFO）

2.1 将列表当作队列使用（不推荐）

         列表的 .pop(0) 操作效率低（需移动所有元素）

queue = []  # 创建队列（用列表）

# 入队（队尾添加）
queue.append(1)  # 队列: [1]
queue.append(2)  # 队列: [1, 2]

# 出队（队首移除）
first_element = queue.pop(0)  # 返回 1，队列变为 [2]

# 查看队首元素（不移除）
if queue:
    front_element = queue[0]  # 返回 2

# 其他操作类似栈（检查空、大小）

2.2 使用 collections.deque 实现高效队列

   deque 的 popleft() 和 appendleft() 操作均为 O(1)：

from collections import deque

queue = deque()  # 创建高效队列

# 入队（队尾添加）
queue.append(1)     # 队列: deque([1])
queue.append(2)     # 队列: deque([1, 2])

# 出队（队首移除）
first_element = queue.popleft()  # 返回 1，队列变为 deque([2])

# 查看队首元素（不移除）
if queue:
    front_element = queue[0]  # 返回 2

# 其他操作
is_empty = len(queue) == 0
size = len(queue)

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3. 完整实例对比

3.1 栈的实例

stack = []
stack.append("a")
stack.append("b")
print("Stack:", stack)          # ['a', 'b']
print("Pop:", stack.pop())      # 'b'
print("Top:", stack[-1])        # 'a'
print("Size:", len(stack))      # 1

3.2 队列的实例（推荐 deque）

from collections import deque
q = deque()
q.append("x")
q.append("y")
print("Queue:", q)              # deque(['x', 'y'])
print("Dequeue:", q.popleft())  # 'x'
print("Front:", q[0])           # 'y'
print("Size:", len(q))          # 1

3.3 关键区别总结

操作	栈（用列表）	队列（用 deque）
添加元素	append()	append()
移除元素	pop()	popleft()
查看顶部	list[-1]	deque[0]

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