一、动态数组的实现
- 首先，我们需要创建一个
DynamicArray类，该类将管理我们的动态数组。- 动态数组能够动态地调整其大小，以容纳更多的元素。
目录
一、动态数组的实现
代码示例：
二、序列队列的实现
接下来，我们基于DynamicArray类实现SeqQueue类。序列队列将提供标准的队列操作，如入队、出队、检查队列是否为空等。
-
代码示例：
class DynamicArray:
def __init__(self, initial_capacity=10):
"""初始化动态数组，设置初始容量"""
self.capacity = initial_capacity
self.size = 0
self.array = [None] * self.capacity
def is_empty(self):
"""检查动态数组是否为空"""
return self.size == 0
def is_full(self):
"""检查动态数组是否已满"""
return self.size == self.capacity
def resize(self, new_capacity):
"""调整动态数组的大小"""
new_array = [None] * new_capacity
for i in range(self.size):
new_array[i] = self.array[i]
self.array = new_array
self.capacity = new_capacity
def insert(self, index, data):
"""在指定索引处插入数据"""
if self.is_full():
self.resize(self.capacity * 2) # 扩容
if index < 0 or index > self.size:
raise IndexError("Index out of range")
for i in range(self.size, index, -1):
self.array[i] = self.array[i - 1]
self.array[index] = data
self.size += 1
def remove(self, index):
"""移除指定索引处的数据"""
if self.is_empty():
raise IndexError("Cannot remove from an empty array")
if index < 0 or index >= self.size:
raise IndexError("Index out of range")
for i in range(index, self.size - 1):
self.array[i] = self.array[i + 1]
self.array[self.size - 1] = None
self.size -= 1
if self.size > 0 and self.size == self.capacity // 4: # 缩容
self.resize(self.capacity // 2)
def get(self, index):
"""获取指定索引处的数据"""
if index < 0 or index >= self.size:
raise IndexError("Index out of range")
return self.array[index]
def __len__(self):
"""返回动态数组的大小"""
return self.size二、序列队列的实现
-
接下来，我们基于
DynamicArray类实现SeqQueue类。序列队列将提供标准的队列操作，如入队、出队、检查队列是否为空等。
class SeqQueue:
def __init__(self, initial_capacity=10):
"""初始化序列队列，设置初始容量"""
self.queue = DynamicArray(initial_capacity)
def is_empty(self):
"""检查队列是否为空"""
return self.queue.is_empty()
def enqueue(self, item):
"""入队操作，将元素添加到队列末尾"""
self.queue.insert(self.queue.size, item)
def dequeue(self):
"""出队操作，移除并返回队列的第一个元素"""
if self.is_empty():
raise IndexError("Dequeue from an empty queue")
return self.queue.remove(0)
def size(self):
"""返回队列中元素的数量"""
return len(self.queue)
def front(self):
"""返回队列的第一个元素，但不移除它"""
if self.is_empty():
raise IndexError("Queue is empty")
return self.queue.get(0)
def back(self):
"""返回队列的最后一个元素，但不移除它"""
if self.is_empty():
raise IndexError("Queue is empty")
return self.queue.get(self.queue.size - 1)
def destroy(self):
self.queue = None
# 使用示例
max_size = 10
seq_queue = SeqQueue(max_size)
# 入队
seq_queue.push("data1")
seq_queue.push("data2")
# 获取队首元素
print(seq_queue.front()) # 输出: data1
# 获取队尾元素
print(seq_queue.back()) # 输出: data2
# 出队
seq_queue.pop()
# 再次获取队首元素
print(seq_queue.front()) # 输出: data2
# 销毁队列
seq_queue.destroy()
在这个文件中，
DynamicArray类定义了一个动态数组，而SeqQueue类则定义了一个基于DynamicArray的序列队列。您可以直接运行这个文件来测试这些类的功能。请注意，这个示例假设您希望队列在出队时返回被移除的元素，所以pop方法现在返回被移除的元素。如果您不希望这样，您可以相应地调整pop方法的实现。
