目录
一、定义
1. 环形队列
2. 自定义队列
二、队列的内置模块
1. 双向队列
一、定义
- 队列（Queue）是一个数据集合，仅允许在列表的一端进行插入，另一端进行删除。
- 进行插入的一端称为队尾（rear），插入动作称为进队或入队。
- 进行删除的一端称为队头（front），删除动作称为出队。
- 队列的性质：先进先出（First-in， First-out）。
队列也可以使用列表来实现：
但是这种情况下会出现一个问题：若我们采用pop（下标来进行出队），此时操作上时间复杂度为为O(n)，而且在情况（d）下，此时如果我们还需要入栈，只能在后面的空间上，前面的空间会造成浪费，因此我们引入环形队列。 可以到最后从头到尾接起来。
1. 环形队列
定义：当队尾指针front == Maxsize - 1时， 再前进一个位置就自动到0.
- 队首指针前进1：front = （front + 1）% MaxSize
- 队尾指针前进1：rear = （rear + 1）% MaxSize
- 队空条件：rear == front
- 队满条件：（rear + 1） % MaxSize == front
对满的情况少1格是为了防止与空队列的情况相同。
2. 自定义队列
我们可以通过自己创建一个类来实现队列的功能，示例代码如下：
class Queue:
def __init__(self, size = 100): # 创建一个大小为100的列表
self.queue = [0 for _ in range(size)]
self.size = size
self.rear = 0 # 队尾 = 0
self.front = 0 #队首 = 0
def push(self,element): # 进队
if not self.is_filled(): #判断队满
self.rear = (self.rear +1) % self.size
self.queue[self.rear] = element
else:
raise IndexError("Queue is filled")
def pop(self): #出队
if not self.is_empty(): # 判断队空
self.front = (self.front +1) % self.size
return self.queue[self.front] # 返回最后一位的元素
else:
raise IndexError("Queue is empty")
def is_empty(self): #判断队空
return self.rear == self.front
def is_filled(self): # 判断队满
return (self.rear + 1) % self.size == self.front二、队列的内置模块
1. 双向队列
双向队列的两端都支持进队和出队的操作。
双向队列的基本操作：
- 队首进队
- 对手出队
- 队尾进队
- 队尾出队
这个队列与多线程中的队列不一样。是一种特殊的数据结构。
- 使用方法：
from collections import deque- 创建队列： queue = deque()
- 进队：append()
- 出队：popleft()
- 双向队列队首进队：appendlleft()
- 双向队列队尾出队：pop()
实例：
如果我们需要打印一个文件的后几行，可以使用队列
from collections import deque
# q = deque([1， 2， 3， 4， 5],5）
def tail(n): # n表示打印几行
with open('test.txt', 'r') as f:
q = deque(f, n) # f表示读取的内容，n表示最大队列的范围 # 每次读取一个f
return q
# deque的特性：当队满时，此时再进队会自动使得第一位的元素出队
for line in tail(5):
print(line, end='')
实现思路：我们设置n = 5，那么当我们把整个数据传入列表中时。队列满出来，使得前面的数据自动出队，最后只剩下最后的5行元素。
