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Author: tobegit3hub

004二分查询.md

@@ -0,0 +1,74 @@
+
+# 实现二分查询
+
+## 什么是二分查询
+
+二分查询是比遍历查询更高效的查询方法，类比现实中的猜数字游戏，如果每次都从中间猜起可以尽可能快速地定位到数据。
+
+注意二分查询要求数据已经排好序。
+
+## 如何实现二分查询
+
+实现二分查询的原理比较简单，先与中间的数比较，如果比它小就在左边查询，如果比它大就在右边查询，而查询方法是一样的，知道无法划分左右。
+
+这种原理可以最直观的是通过递归实现，稍微不太直观的可以用移动数组的左右边界达到同样的目的。
+
+## 使用递归实现
+
+首先创建测试数组和测试数据，并且创建好二分查询的函数。
+
+```
+def binary_search(a, x):
+  return x
+
+
+a = [1, 2, 3, 5, 55, 66, 77, 88, 99, 100]
+x = 2
+binary_search(a, x)
+```
+
+由于我们要递归实现，因此binary_search的函数其实还需要start和end两个参数，然后就是递归调用。
+
+```
+def binary_search(a, x, start, end):
+  if end < start:
+    return -1
+
+  middle = start + int((end - start) / 2)
+
+  if x > a[middle]:
+    binary_search(a, x, middle + 1, end)
+  elif x < a[middle]:
+    binary_search(a, x, start, middle - 1)
+  else:
+    return middle
+
+a = [1, 2, 3, 5, 55, 66, 77, 88, 99, 100]
+x = 2
+
+binary_search(a, x, 0, len(a)
+# Print 1
+```
+
+## 使用循环实现
+
+拓展一下，如果想用循环来实现，只需要记录start和end即可，首先初始化这些变量。
+
+```
+def binary_search(a, x, start, end):
+  while start <= end:
+    middle = start + int((end - start)/2)
+    if x > a[middle]:
+      start = middle + 1
+    elif x < a[middle]:
+      end = middle - 1
+    else:
+      return middle
+
+a = [1, 2, 3, 5, 55, 66, 77, 88, 99, 100]
+x = 2
+binary_search(a, x, 0, len(a))
+# Print 1
+```
+
+这是本章内容，希望对你有所帮助。[进入下一章](./005链表.md)

006栈.md

@@ -0,0 +1,93 @@
+
+# 实现栈数据结构
+
+## 什么是栈
+
+栈也是非常常见的数据结构，类比现实中的木桶，特点是先进后出，也就是每次插入都在最上面，每次取都取最上面的。
+
+因此栈的操作比较特别，只需要实现push和pop的接口即可。
+
+## 如何实现栈
+
+实际上，Python已经提供了数组，已经提供append和pop接口，能够满足栈的使用场景，用法也简单介绍下。
+
+```
+a = [1, 2, 3]
+
+a.append(4)
+
+print(a)
+# Print [1, 2, 3, 4]
+
+a.pop()
+
+print(a)
+# Print [1, 2, 3]
+```
+
+但我们希望自己实现栈这个数据结构，首先是定义Node类和Stack类。
+
+```
+class Node(object):
+
+  def __init__(self, data, next=None):
+    self.data = data
+    self.next = next
+
+class Stack(object):
+
+  def __init__(self, top=None):
+    self.top = top
+
+  def is_empty(self):
+    pass
+
+  def push(self, data):
+    pass
+
+  def pop(self):
+    pass
+
+stack = Stack()
+```
+
+然后我们需要去实现push、pop和is_empty这几个函数。其中push和pop需要注意如果top为空的情况。
+
+```
+class Stack(object):
+
+  def __init__(self, top=None):
+    self.top = top
+
+  def is_empty(self):
+    if self.top != None:
+      return True
+    else:
+      return False
+
+  def push(self, data):
+    if self.top == None:
+      self.top = Node(data)
+    else:
+      new_node = Node(data)
+      new_node.next = self.top
+      self.top = new_node
+
+  def pop(self):
+    if self.top == None:
+      print("No node in stack")
+      return
+    else:
+      top = self.top
+      self.top = self.top.next
+      return top
+
+stack = Stack()
+stack.push("node1")
+stack.push("node2")
+stack.push("node3")
+print(stack.pop().data)
+# Print "node3"
+```
+
+这是本章内容，希望对你有所帮助。[进入下一章](./007队列.md)

007队列.md

@@ -0,0 +1,86 @@
+
+# 实现队列数据结构
+
+## 什么是队列
+
+队列和栈类似都是很常见的数据结构，和现实中排队对应，都先进先出的模型。
+
+因此队列这个数据结构，提供的接口是enqueue和dequeue。
+
+## 如何实现
+
+阅读前建议先看看[006栈](./006栈.md)的数据结构介绍，我们首先要定义的Node类和前面定义的是一样的，并且要定义Queue类的基本接口，注意这时应该有left和right两个节点引用（假设是左进右出）。
+
+```
+class Node(object):
+
+  def __init__(self, data, next=None):
+    self.data = data
+    self.next = next
+
+class Queue(object):
+
+  def __init__(self, left=None, right=None):
+    self.left = left
+    self.right = right
+
+  def is_empty(self):
+    pass
+
+  def enqueue(self, data):
+    pass
+
+  def dequeue(self):
+    pass
+```
+
+然后实现这些函数，发现如果每个node之前前后的node会更容易实现些，当然也是牺牲空间换时间。
+
+```
+class Node(object):
+
+  def __init__(self, data, next=None):
+    self.data = data
+    self.next = next
+
+class Queue(object):
+
+  def __init__(self, left=None, right=None):
+    self.left = left
+    self.right = right
+
+  def is_empty(self):
+    if self.left != None:
+      return True
+    else:
+      return False
+
+  def enqueue(self, data):
+    if self.left == None and self.right == None:
+      new_node = Node(data)
+      self.left = new_node
+      self.right = new_node
+    else:
+      new_node = Node(data)
+      new_node.next = self.left
+      self.left = new_node
+
+  def dequeue(self):
+    if self.left == None and self.right == None:
+      print("No node in queue")
+      return
+    else:
+      node = self.right
+      # TODO: Need to find the right node for self.right
+      return node
+
+queue = Queue()
+queue.enqueue("node1")
+queue.enqueue("node2")
+queue.enqueue("node3")
+print(queue.dequeue().data)
+# Print "node1"
+```
+
+
+这是本章内容，希望对你有所帮助。[进入下一章](./007队列.md)