Структуры данных играют решающую роль в программировании, обеспечивая эффективное манипулирование и организацию данных. Среди фундаментальных структур данных стек и очередь предлагают уникальные функциональные возможности и широко используются в различных приложениях. В этой статье мы рассмотрим реализации стека и очереди в Python, приведем примеры кода и разговорные объяснения их методов.

Понимание стека.
Стек — это структура данных «последним пришел — первым обслужен» (LIFO), напоминающая стопку тарелок. Последний добавленный элемент удаляется первым. Вот некоторые распространенные методы, используемые со стеками:

1. Push: добавление элемента на вершину стека.

   stack.append(item)

2. Pop: удаление и возврат самого верхнего элемента из стека.

   item = stack.pop()

3. Просмотр: изучение самого верхнего элемента, не удаляя его.

   item = stack[-1]

4. Размер: определение количества элементов в стопке.

   size = len(stack)

Понимание очереди.
Очередь представляет собой структуру данных в порядке очереди (FIFO), напоминающую очередь людей, ожидающих своей очереди. Первый добавленный элемент первым удаляется. Давайте рассмотрим некоторые часто используемые методы работы с очередями:

1. Очередь: добавление элемента в конец очереди.

   queue.append(item)

2. Извлечение из очереди: удаление и возврат первого элемента из очереди.

   item = queue.pop(0)

3. Просмотр: изучение первого элемента, не удаляя его.

   item = queue[0]

4. Размер: определение количества элементов в очереди.

   size = len(queue)

Объединение стека и очереди: Collections.deque:
Встроенный модуль collectionsPython предоставляет класс deque, который сочетает в себе функциональные возможности стека и очереди. Он предлагает эффективные операции добавления и извлечения на обоих концах. Вот как его использовать:

from collections import deque
# Creating a deque
deque_obj = deque()
# Adding items
deque_obj.append(item)  # enqueue
deque_obj.appendleft(item)  # push
# Removing items
item = deque_obj.pop()  # dequeue
item = deque_obj.popleft()  # pop

В этой статье мы рассмотрели структуры данных стека и очереди в Python. Мы узнали об их методах, включая push, pop, peek и size, а также о том, как они отличаются в своем поведении. Кроме того, мы обнаружили класс dequeиз модуля collections, который сочетает в себе функции стека и очереди. Понимая эти структуры данных и их методы, вы сможете улучшить свои навыки программирования и эффективно справляться с различными реальными сценариями.