列表、栈、队列、链表、哈希表

数据结构：

线性结构，元素存在一对一的关系，例如列表
树结构，元素存在一对多的关系，例如层级结构
图结构，元素存在多对多的关系，例如地图

列表：
1、列表中的元素是怎么存储的？
是顺序存储的，是一块连续的内存
2、列表的操作：按下标查找，插入元素，删除元素


先说C中的数组：
查找的时间复杂度是O(1)，因为知道首地址+每个元素的大小*index就找到了地址
数组与列表有两点不同：
1、数组元素类型要相同
2、数组长度固定

python中的列表如何实现？
Python中列表的类型可以不同
    Python中的列表存放的不是值而是地址，32位机器一个地址占4个字节，地址的长度是固定的
列表长度不固定
    Python解释器自动维护的，发现长度不够会新开辟一块内存，把之前的列表进行拷贝
python下标查找和append复杂度是O(1)
python列表的插入和删除的复杂度是O(n)

栈：

栈(stack)是一个数据集合，可以理解为只能在一端进行插入或删除操作的列表
栈的特点：LIFO
栈的概念：栈顶，栈底
栈的基本操作：（用列表可以实现）
    进栈：li.append
    出栈: li.pop()
    取栈顶: li[-1]

class Stack(object):
    def __init__(self):
        self.stack = []
    def pop(self):
        return self.stack.pop()
    def push(self, element):
        return self.stack.append(element)
    def get_top(self):
        if self.stack:
            return self.stack[-1]
        else:
            return None


栈的应用：括号匹配问题 '{[()[]{}]}'遇到左括号就入栈，遇到右括号就看栈顶的左括号，把匹配的左括号出栈，匹配完后栈为空说明匹配。

队列：

列表、栈、队列、链表、哈希表

队列的实现：

class Queue:
    def __init__(self, size=100):
        self.queue = [0 for _ in range(size)]
        self.size = size
        self.rear = 0
        self.front = 0

    def push(self, element):
        if self.is_filled():
            raise IndexError("Queue is filled.")
        self.rear = (self.rear + 1) % self.size
        self.queue[self.rear] = element

    def pop(self):
        if self.is_empty():
            raise IndexError("Queue is empty.")
        self.front = (self.front + 1) % self.size
        return self.queue[self.front]

    def is_empty(self):
        return self.rear == self.front

    def is_filled(self):
        return (self.rear + 1) % self.size == self.front

q = Queue(5)
for i in range(4):
    q.push(i)
print(q.is_filled())

队列简单实现