Python栈与队列实现及文件目录遍历详解

Python栈与队列基础及目录遍历概述

本文通过具体示例，展示如何使用Python实现栈、队列数据结构，并演示如何利用这些结构进行文件目录的遍历操作。内容旨在为读者提供清晰的代码参考与实践思路。

一、 栈与队列基础

栈与队列的数据结构特性

1、 栈（Stack）

栈的核心特征是后进先出（LIFO），即最后进入的数据最先被取出。形象地说，这就像竹筒中的豆子，先进入的豆子会被压在底部，最后出来的反而是先放入的。

mystack = []
#压栈[向栈中存数据]
mystack.append(1)
print(mystack)
mystack.append(2)
print(mystack)
mystack.append(3)
print(mystack)
#出栈[从栈中取数据]
mystack.pop()
print(mystack)
mystack.pop()
print(mystack)

2、 队列（Queue）

队列的核心特征是先进先出（FIFO），即最早进入的数据最先被取出。可以将其想象为一根水平放置的水管，水从一端流入，必然从另一端依次流出。

#导入数据结构的集合
import collections
queue = collections.deque([1, 2, 3, 4, 5])
print(queue)
#入队[存数据]
queue.append(8)
print(queue)
queue.append(9)
print(queue)
#取数据
print(queue.popleft())
print(queue)

文件目录遍历的三种实现方式

二、 目录遍历算法

1、 递归遍历目录

import os
def diguigetAllDir(path,suojin):
  # 如果文件夹中只有文件则返回
  if os.path.isfile(path):
    return
  # 如果为空文件夹则返回
  list1 = os.listdir(path)
  if len(list1) == 0:
    return
  # 遍历list1列表
  for item in list1:
    print(' '*suojin,'%s'%item)
    path1 = os.path.join(path,item)
    if os.path.isdir(path1):
      diguigetAllDir(path1, suojin + 4)
# 遍历当前目录
diguigetAllDir(os.getcwd(),0)

2、 使用栈模拟递归遍历目录

这种方法通常被称为深度优先遍历（Depth-First Search, DFS）。

import os
def stackGetAllDir(path):
  if not os.listdir(path):
    return
  liststack = [path]
  listsuojin = [0]
  print(liststack)
  while len(liststack) != 0:
    path = liststack.pop() #路径出栈
    suojin = listsuojin.pop()  #缩进空格个数出栈
    print(' ' * suojin, os.path.basename(path))
    if os.path.isdir(path):
      for i in os.listdir(path): #遍历路径下的全部文件
        listsuojin.append(suojin +4)
        liststack.append(os.path.join(path,i)) #文件名拼接成相对路径后入栈
# 遍历当前目录
stackGetAllDir(os.getcwd())

3、 使用队列模拟递归遍历目录

这种方法通常被称为广度优先遍历（Breadth-First Search, BFS）。

import os
import collections
def queueGetAllDir(path=" "):
  if not os.listdir(path):
    return
  queue = collections.deque()
  queue.append(path)
  while len(queue) != 0:
    filePath = queue.popleft()
    fileList = os.listdir(filePath) #遍历filePath路径下的目录
    for filename in fileList:
      absFilePath = os.path.join(filePath,filename) #路径拼接
      if os.path.isdir(absFilePath):
        print("目录:",filename)
        queue.append(absFilePath)
      else:
        print("文件:",filename)
# 遍历当前目录
queueGetAllDir(os.getcwd())

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希望上述内容能对您的Python程序设计工作有所帮助。