栈和队列的实现与应用 python

栈和队列是两种基本的数据结构，在Python中它们的实现非常简单，因为Python提供了列表（list）这一数据结构，它既可以被用作栈，也可以被用作队列。

栈是一种后进先出（LIFO, Last In First Out）的数据结构。在Python中，可以使用列表来实现栈的基本操作，例如：
- `push(item)`：添加一个元素到栈顶，可以使用`append()`方法。
- `pop()`：移除并返回栈顶元素，可以使用`pop()`方法。
- `peek()`或`top()`：返回栈顶元素但不移除它，可以先使用`pop()`获取栈顶元素再`append()`回去。

队列是一种先进先出（FIFO, First In First Out）的数据结构。在Python中，同样可以使用列表来实现队列的基本操作，例如：
- `enqueue(item)`：在队列尾部添加一个元素，可以使用`append()`方法。
- `dequeue()`：移除并返回队列头部的元素，可以通过`pop(0)`方法实现。
- `front()`：返回队列头部的元素但不移除它，可以通过访问列表的第一个元素实现。

在Python标准库中，没有直接提供栈和队列的数据结构，但是可以使用`collections`模块中的`deque`类来实现一个高效的队列。`deque`是一个双端队列，它支持两端的快速添加和删除操作。

以下是使用列表和`deque`实现栈和队列的简单示例：

# 使用列表实现栈
stack = []
stack.append('item1') # push
top_element = stack[-1] # peek
stack.pop() # pop

# 使用列表实现队列
queue = []
queue.append('item1') # enqueue
front_element = queue[0] # front
queue.pop(0) # dequeue

# 使用collections.deque实现队列
from collections import deque
queue = deque()
queue.append('item1') # enqueue
front_element = queue[0] # front
queue.popleft() # dequeue