12，常見的資料結構和排序演算法

佇列（queue）

雙向佇列（deque）

常用排序演算法

棧，也被稱為棧堆，是一種容器，支援存入元素、訪問元素和刪除元素。

棧的特點為只允許從容器的一端（棧頂）進行加入資料（push）和輸出資料（pop）的運算。

棧沒有位置的概念，保證可以訪問、刪除的都一定是最後存入的那個元素。這是一種預設的訪問順序。

由於棧資料結構只允許在一段進行操作，因而按照後進先出的原理運作（lifo, last in first out)。

class

stack
(object):
def__init__
(self)
: self.__list =
defpush
(self, item)
:'''add a new item to the top'''
defpop
(self)
:'''pop the item in the top'''
self.__list.pop(
)def
peek
(self)
:'''return the item in the top'''
if self.__list:
return self.__list[-1
]else
:return
none
defis_empty
(self)
:'''decide whether the stack is empty'''
return self.__list ==
defsize
(self)
:'''return the size of the stack'''
return
len(self.__list)

佇列遵循先進先出（fifo，first in first out）的順序。

被允許進行插入操作的一端為隊尾，被允許刪除的那一端為隊首。

假設佇列q = (a1, a2, …, an)，那麼a1就是隊頭元素，an則是隊尾元素。

我們總是從隊首開始刪除，在隊尾進行插入。

class

queue
(object):
def__init__
(self)
: self.__list =
defenqueue
(self, item)
:def
dequeue
(self)
:return self.__list.pop(0)
defis_empty
(self)
:return self.__list ==
defsize
(self)
:return
len(self.__list)

雙端佇列中的元素可以從兩端彈出，插入和刪除操作在標的兩端進行。

class

deque
(object):
'''雙端佇列'''
def__init__
(self)
: self.__list =
defadd_front
(self, item)
:'''在頭部新增'''
self.__list.insert(
0, item)
defadd_rear
(self, item)
:'''在尾部新增'''
defpop_front
(self)
:return self.__list.pop(0)
defpop_rear
(self)
:return self.__list.pop(
)def
is_empty
(self)
:return self.__list ==
defsize
(self)
:return
len(self.__list)

def

bubble_sort
(alist)
: n =
len(alist)
for j in
range
(n-1):
for i in
range(0
, n -1)
:if alist[i]
> alist[i+1]
: alist[i]
, alist[i +1]
= alist[i +1]
, alist[i]

def

select_sort
(alist)
: n =
len(alist)
for j in
range
(n-1):
min_index = j
for i in
range
(j+1
, n)
:if alist[min_index]
> alist[i]
: min_index = i
alist[j]
, alist[min_index]
= alist[min_index]
, alist[j]

def

insert_sort
(alist)
: n =
len(alist)
for j in
range(1
, n)
: i = j
while i >0:
if alist[i]
< alist[i-1]
: alist[i]
, alist[i-1]
= alist[i-1]
, alist[i]
i -=
1else
:break

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