卡码网语言基础课（Python） | 19.洗盘子

一、题目描述
二、栈
三、栈的操作
四、代码编写

一、题目描述

在餐厅里，洗盘子的工作需要使用到栈这种数据结构。

假设你手里有一个盘子堆放区。现在需要模拟洗盘子的过程，每个盘子都有一个编号。

盘子堆放区操作说明：1）当操作为1时，表示从盘子堆放区拿走顶部的盘子清洗；2）当操作为2时，表示有未洗的盘子放入盘子堆放区。在一系列操作之后，你需要回答：下一个清洗的盘子编号？

输入描述： 第一行有一个整数n，代表初始盘子堆放区中盘子的数量为n。第二行有n个整数，代表了盘子的编号，同时整数之间的顺序也代表了未洗盘子加入盘子堆放区的顺序。第三行为一个整数m，代表接下来将会有m次操作。接下来一共有m行，代表共有m次操作。如果是操作1，那么该行只会有一个数字1，代表有一个盘子被拿走清洗。如果是操作2，那么该行有两个数字，第一个数字2表示有未洗的盘子加入，第二个数字代表未洗的盘子编号。
输出描述： 输出共一行，为下一个该清洗的盘子编号。如果没有下一个该清洗的盘子，那么请输出"All the dishes have been washed."

二、栈

栈的操作实际上和洗盘子的过程是类似的，洗盘子的过程中，会拿出待清洗那一摞盘子的最顶端的哪个盘子，清洗之后将其放在已清洗区域，这对于待清洗盘子来说是出栈，对于已清洗区域来说，是入栈（进栈），具体的过程可以看下面的图示：

栈这种结构只能在一侧（栈顶那一侧）进行插入和删除操作，而且是后进先出LIFO （后进入栈的元素离栈顶比较近，先出来），允许进行插入和删除的那一端是栈顶，与之对应的另一端是栈底，如果一个栈不包含任何元素，这个栈被称为空栈。

三、栈的操作

Python语言确实支持栈数据结构，但它通常是通过列表来模拟实现的。

栈的常用操作主要有以下几种：

获取栈的长度，即栈中元素的数量，这通过len()获取列表的长度来实现；
进栈操作，将新的元素放入栈中，新的元素成为栈顶元素，栈顶元素即最后一个元素，这通过append()操作将新的元素添加到列表中就可以实现；
出栈操作，栈顶元素（列表的最后一个元素）从栈中离开，可以通过pop()移除列表的最后一个元素；
获取栈顶元素：获取列表的最后一位元素即可，可以通过索引list $-1$ 获取；
判断栈是否为空：可以通过if not stack来判定。

列表（以及其他一些容器，比如字符串、元组）在空的情况下会被视为False，而在非空的情况下会被视为True。因此，如果一个列表为空，not stack将会返回True，表示列表为空；如果列表非空，not stack将会返回False，表示列表不为空。

python 复制代码

stack = []   # 创建一个空栈
# 入栈
stack.append(1)
stack.append(2)
stack.append(3)
# 出栈
top_element = stack.pop()  # 弹出并返回栈顶元素
print(top_element)  # 输出3
# 判断栈是否为空
if not stack:

四、代码编写

第一行要接收整数n的输入，表示栈中有n个盘子，之后读取一行数据，表示盘子编号，将字符串拆分后，转为整数，最后转为列表方便遍历。

python 复制代码

# 读取初始盘子数量
n = int(input())
# 读取盘子的编号列表
plates = list(map(int, input().split()))

接下来接收m和m个整数的输入，表示对盘子的操作，如果数字为1，表示盘子被拿去清洗，即出栈操作，如果数字为2，表示有新的盘子加入到待清洗区域中，即入栈操作。

python 复制代码

# 读取操作次数
m = int(input())
# 循环处理每次操作
for _ in range(m):
	# 获取对盘子的操作，可能有1位数字或者两位数字，将之拆分为列表
	operation = input().split()
	# 第一位数字表示对盘子的操作
	opt = int(operation[0])
	# 如果数字为1，表示盘子被拿去清洗
	if opt == 1:
		# 出栈操作
	# 如果数字为2，表示盘子被拿去清洗
	elif opt == 2:
		# 入栈操作

但是在这里需要注意的一点是，如果栈已经成为空栈，再输入1，也无法弹出栈顶元素，所以执行出栈操作前需要判断栈是否为空。

出栈从列表中移除最后一个元素即可，而入栈通过append来模拟实现

python 复制代码

# 操作1：拿走并清洗盘子
if opt == 1:
	if plates:
		# 通过pop()操作移除最后一个盘子
		cleaned_plate = plates.pop()
# 操作2：将未洗的盘子放入盘子堆放区
elif opt == 2:
	# 将盘子编号转为int类型
	plate_number = int(operation[1])
	# 通过append()操作向栈中添加盘子
	plates.append(plate_number)

当执行完所有操作后，如果没有下一个该清洗的盘子，输出"All the dishes have been washed."，如果有，则输出下一个待清洗的盘子编号。

python 复制代码

# 判断盘子堆放区是否为空
if not plates:
	print("All the dishes have been washed.")
else:
	# 获取栈顶元素，即切片的最后一个元素
	print(plates[-1])

完整的代码如下：

python 复制代码

# 读取初始盘子数量
n = int(input())

# 读取盘子的编号列表
plates = list(map(int, input().split()))

# 读取操作次数
m = int(input())
# 循环处理每次操作
for _ in range(m):
    operation = input().split()
    opt = int(operation[0])
    if opt == 1:
        if plates:
            cleaned_plate = plates.pop()
    elif opt == 2:
        plate_number = int(operation[1])
        plates.append(plate_number)

if not plates:
    print("All the dishes have been washed.")
else:
    print(plates[-1])