这是崔斯特的第三十篇原创文章
在学习栈前，脑海中对这个词只有一个印象：客栈 (๑• . •๑)
栈是什么
栈（有时称为“后进先出栈”）是一个项的有序集合，其中添加移除新项总发生在同一端。
这段话初学者是懵逼的，别急，往下看。
对栈的一般操作：
- 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。
例如，s 是已经创建的空栈，下图展示了栈操作序列的结果。栈中，顶部项列在最右边。
自己在心里过一遍就很好理解了
Python实现栈
其实看到上面那张图，就想起了Python中 list 的一些用法，append、pop等，下面是使用 Python 来实现栈，也非常简单：
class Stack:
def __init__(self):
self.items = []
def isEmpty(self):
return self.items == []
def push(self, item):
self.items.append(item)
def pop(self):
return self.items.pop()
def peek(self):
return self.items[len(self.items)-1]
def size(self):
return len(self.items)
栈的应用：简单括号匹配（一）
有一些正确匹配的括号字符串：
(()()()())
(((())))
(()((())()))
对比那些不匹配的括号：
((((((())
()))
(()()(()
具有挑战的是如何编写一个算法，能够从左到右读取一串符号，并决定符号是否平衡。
为了解决这个问题，我们需要做一个重要的观察。从左到右处理符号时，最近开始符号必须与下一个关闭符号相匹配。此外，处理的第一个开始符号必须等待直到其匹配最后一个符号。结束符号以相反的顺序匹配开始符号。他们从内到外匹配。这是一个可以用栈解决问题的线索。
from pythonds.basic.stack import Stack
def parChecker(symbolString):
s = Stack()
balanced = True
index = 0
while index < len(symbolString) and balanced:
symbol = symbolString[index]
if symbol == "(":
s.push(symbol)
else:
if s.isEmpty():
balanced = False
else:
s.pop()
index = index + 1
if balanced and s.isEmpty():
return True
else:
return False
print(parChecker('((()))'))
print(parChecker('(()'))
output
True
False
一旦你认为栈是保存括号的恰当的数据结构，算法是很直接的。
从空栈开始，从左到右处理括号字符串。如果一个符号是一个开始符号，将其作为一个信号，对应的结束符号稍后会出现。另一方面，如果符号是结束符号，弹出栈，只要弹出栈的开始符号可以匹配每个结束符号，则括号保持匹配状态。如果任何时候栈上没有出现符合开始符号的结束符号，则字符串不匹配。最后，当所有符号都被处理后，栈应该是空的。
如果有和我一样不能很好理解的，使用pycharm的debug模式，可以一步步来，看看程序就近在做什么。
括号配对问题（二）
来看看第二种匹配问题。Python程序里存在很多括号：如圆括号、方括号和花括号，每种括号都有开括号和闭括号。
from pythonds.basic.stack import Stack
pares = "()[]{}"
def pare_theses(text):
i, text_len = 0, len(text)
while True:
while i < text_len and text[i] not in pares:
i += 1
if i >= text_len:
return
yield text[i], i
i += 1
def check_pares(text):
open_pares = "([{"
opposite = {')': '(', ']': '[', '}': '{'} # 表示配对关系的字典
s = Stack()
for pr, i in pare_theses(text):
if pr in open_pares: # 开括号，压进栈并继续
s.push(pr)
elif s.pop() != opposite[pr]: # 不匹配就是失败，退出
print('Unmatching is found at', i, 'for', pr)
return False
# else 是一次括号配对成功，什么也不做，继续
print("All paretheses are correctly matched.")
return True
check_pares('([]{}]')
check_pares('([]{})')
output
Unmatching is found at 5 for ]
All paretheses are correctly matched.
生成器（回忆一下）：
- 用 yield 语句产生结果
- 可以用在需要迭代器的地方
- 函数结束导致迭代结束
