第6章　序列：字符串、列表和元组 - 6.15　列表的特殊特性 - 《Python 核心编程第二版》

6.15　列表的特殊特性

6.15　列表的特殊特性

用列表构建其他数据结构

列表有容器和可变的特性，这使得它非常灵活，用它来构建其他的数据结构不是件难事。我们马上能想到的是堆栈和队列。

1.　堆栈

堆栈是一个后进先出（LIFO）的数据结构，其工作方式就像自助餐厅里面用于放盘子的弹簧支架。把盘子想像成对象，第一个离开堆栈的是你最后放上的那个。在栈上“push”元素是个常用术语，意思是把一个对象添加到堆栈中。反之，要删除一个元素，你可以把它“pop”出堆栈，例6.3展示了一个菜单驱动的程序，它实现了一个简单的、用于存储字符串的堆栈。

逐行解释

1 ~ 3行

一开始是Unix的起始行，然后我们初始化堆栈（其实是个列表）。

例6.3　用列表模拟堆栈（stack.py）

这个简单的脚本把列表作为堆栈用于存储和取回输入的字符串，这个菜单驱动的程序仅使用了列表的append()和pop()方法。

5 ~ 6行

pushit()函数添加一个元素（通过提示由用户输入）到堆栈中。

8 ~ 12行

popit()函数从堆栈中移除一个元素（最新的那个）。试图从一个空的堆栈中移除元素会引发一个错误。这种情况下，用户会得到一个警告提示。当一个元素从堆栈中pop出来时，用户可以看到到底是哪个元素被移除了。我们用反单引号（`）来代替repr()函数，把字符串的内容用引号括起来显示，而不是单单显示字符串的内容。

14 ~ 15行

viewstack()方法显示堆栈现有的内容。

17行

虽然我们下一章才会正式讲解字典类型，但是这里我们还是希望给你展示一个小例子，一个包含命令的矢量（CMD）。这个字典的内容是前面定义的三个“动作”函数，它们可以通过字母进行访问，用户必须输入这些字母来执行相应的命令。比如说，要进栈一个字符串，用户就必须输入‘u’，那么字母‘u’是如何从字典里面访问到pushit()函数的呢？在第43行执行了选择的函数。

19 ~ 43行

整个菜单驱动的应用都是由showmenu()函数控制的。它首先向用户提供一个选单，如果用户输入了合法选项就调用相应的函数。我们还没有详细地涉及到异常的处理，try-except语句，但本节里面的代码允许用户输入^D （EOF，产生一个EOF错误）或者^C（中断退出，产生一个KeyboardInterrupt异常），这两种操作在我们的脚本里面都会得到处理，结果等同于用户输入‘q’退出应用程序。这是对Python异常处理特性的一次应用，说明了Python的异常处理机制是多么方便。外循环用来执行用户输入的指令直到用户退出应用，内循环提示用户输入一个合法的命令项。

45 ~ 46行

如果调用文件，这部分的代码就会启动程序。如果该脚本只是被作为一个模块导入，则仅仅是导入定义的函数和变量，而菜单也就不会显示。关于第45行和＿name＿变量，请查阅第3.4.1节。

下面简单的执行了一下该脚本。

2.　队列

队列是一种先进先出（FIFO）的数据类型，它的工作原理类似于超市中排队交钱或者银行里面的排队，队列里的第一个人首先接受服务（满心想第一个出去）。新的元素通过“入队”的方式添加进队列的末尾，“出队”就是从队列的头部删除。下面的例子里面展示了这种操作，我们把上面的堆栈的例子进行了改造，用列表实现了一个简单的队列。

例6.4　把列表用做队列（queue.py）

这个例子中，我们把列表用做队列来存储和取回菜单驱动应用里面输入的字符串，只用到了列表的append()和pop()方法。