Python雙端隊列實現(xiàn)回文檢測

更新時間：2022年01月14日 14:10:59 作者：葉庭云

雙端隊列 Deque 是一種有次序的數(shù)據(jù)集，跟隊列相似，其兩端可以稱作"首" 和 "尾"端。這篇文章將通過雙端隊列實現(xiàn)回文檢測，感興趣的可以學習一下

一、雙端隊列

雙端隊列 Deque 是一種有次序的數(shù)據(jù)集，跟隊列相似，其兩端可以稱作"首" 和 "尾"端，但 Deque 中數(shù)據(jù)項既可以從隊首加入，也可以從隊尾加入；數(shù)據(jù)項也可以從兩端移除。某種意義上說，雙端隊列集成了棧和隊列的能力。

但雙端隊列并不具有內在的 LIFO 或者 FIFO 特性，如果用雙端隊列來模擬棧或隊列，需要由使用者自行維護操作的一致性。

用 Python 實現(xiàn)抽象數(shù)據(jù)類型Deque，Deque定義的操作如下：

Deque()：創(chuàng)建一個空雙端隊列；
add_front(item)：將 item 加入隊首；
add_tail(item)：將 item 加入隊尾；
remove_front()：從隊首移除數(shù)據(jù)項，返回值為移除的數(shù)據(jù)項；
remove_tail()：從隊尾移除數(shù)據(jù)項，返回值為移除的數(shù)據(jù)項；
is_empty()：返回 Deque 是否為空；
get_size()：返回 Deque 中包含數(shù)據(jù)項的個數(shù)。

定義雙端隊列，代碼實現(xiàn)如下：

class Deque:
? ? def __init__(self): ? # 創(chuàng)建空的雙端隊列
? ? ? ? self.items = []

? ? def is_empty(self): ? # 判斷雙端隊列是否為空
? ? ? ? return self.items == []

? ? def add_front(self, item): ? # 從隊首加入元素?
? ? ? ? self.items.append(item)

? ? def add_tail(self, item): ? ?# 從隊尾加入元素?
? ? ? ? self.items.insert(0, item)

? ? def remove_front(self): ? ? ?# 從隊首刪除元素?
? ? ? ? if self.is_empty():
? ? ? ? ? ? raise Exception('Queue is empty')
? ? ? ? return self.items.pop()

? ? def remove_tail(self): ? ? ? # 從隊尾刪除元素?
? ? ? ? if self.is_empty():
? ? ? ? ? ? raise Exception('Queue is empty')
? ? ? ? return self.items.pop(0)

? ? def get_size(self): ? ? ? ? ?# 獲取雙端隊列元素數(shù)量
? ? ? ? return len(self.items)

操作復雜度：add_front / remove_front，O(1)；add_tail / remove_tail，O(n)。

二、回文檢測

“回文詞” 指正讀和反讀都一樣的詞，如radar、bob、toot；中文：“上海自來水來自海上”，“山東落花生花落東山”。

用雙端隊列很容易解決 “回文詞” 問題，先將需要判定的詞從隊尾加入Deque，再從兩端同時移除字符判定是否相同，直到 Deque 中剩下 0 個或 1 個字符。

算法實現(xiàn)如下：

def palindrome_check(string): ? # 回文檢測
? ? str_deque = Deque()
? ? for item in string:
? ? ? ? str_deque.add_front(item)
? ? ? ??
? ? check_flag = True
? ? while str_deque.get_size() > 1 and check_flag:
? ? ? ? left = str_deque.remove_front() ? # 隊尾移除
? ? ? ? right = str_deque.remove_tail() ? # 隊首移除
? ? ? ? if left != right: ? # 只要有一次不相等 ? 不是回文
? ? ? ? ? ? check_flag = False
? ? # 判斷完一遍 ? check_flag為True ?是回文
? ? return check_flag

print(palindrome_check("radar"))
print(palindrome_check("abcbac"))
print(palindrome_check("上海自來水來自海上"))

補充

Python還可以通過雙游標判斷字符串是否是回文串

從字符串s兩端指定兩個游標low，high

如果low游標指向了非字母和數(shù)字（即空格和符號）,那么low游標往后移一位；

如果high游標指向了非字母和數(shù)字（即空格和符號）,那么high游標往前移一位；

直至low和high都指向了數(shù)字或字母，此時進行比較，是否相同。

如果比較的結果是True，則low往后移一位，high往前移一位

如果比較的結果是False，則直接返回False

重復上述判斷，直至low和high重合，此時表示完成了字符串s內前后元素的一一對比判斷，返回True即可。

代碼如下

class Solution(object):
  def isPalindrome(self, s):
    """
    :type s: str
    :rtype: bool
    """
    low = 0
    high = len(s) - 1
    #在字符串為空或只有一個字符時，返回True
    if len(s) <= 1:
      return True
    # 設定low和high對比的條件
    while low < high:
     # 如果不是字母或數(shù)字，low往后移一位【low < high為必須條件，不然會造成索引越界】
      while not s[low].isalnum() and low < high:
        low += 1
      # 如果不是字母或數(shù)字，high往前移一位
      while not s[high].isalnum() and low < high:
        high -= 1
       # 判斷：如果相同，繼續(xù)下一次對比；如果不相同，直接返回False
      if s[low].lower() == s[high].lower():
        low += 1
        high -= 1
      else:
        return False
    # low和high重合，即退出循環(huán)，表示前后都是一一對應的，返回True
   return True

到此這篇關于Python雙端隊列實現(xiàn)回文檢測的文章就介紹到這了,更多相關Python回文檢測內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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