队列

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)

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队列前出后进

环形队列:
当队尾指针front等于Maxsize + 1时，再前进一个位置就自动到0.
1队首指针前进1: front = (front + 1) % MaxSize
2队尾指针前进1: rear= (rear + 1) % MaxSize
3队空条件: rear等于front
4队满条件: (rear + 1) % MaxSize==front
测试

class Queue:
    def __init__(self,size=100) :
        self.queue=[0 for _ in range(size)]
        self.size=size
        self.rear=0 #队尾指针
        self.front=0 #队首指针

    def push(self,element): #后进队
        if not self.is_filled():
            self.rear=(self.rear+1) % self.size
            self.queue[self.rear]=element
        else:
            raise IndexError("Queue is filled.")

    def pop(self): #前出队
        if not self.is_empty():
            self.front=(self.front+1) % self.size
            return self.queue[self.front]
        else:
            raise IndexError("Queue is empty.")

    #判断队空
    def is_empty(self):
        return self.rear==self.front

    #判断队满
    def is_filled(self):
        return (self.rear+1) % self.size==self.front

q=Queue(5)
for i in range(4):
    q.push(i)
print(q.pop())
q.push(3)

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Python队列内置模块

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: appendleft()
双向队列队尾出队: pop()

利用队列输出文件后五行

from collections import deque #deque 双向队列

def tail(n):
    with open('test.txt','r')as f:
        q=deque(f,n)
        return q

for line in tail(5):
    print(line,end='')

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迷宫问题

给一个二维列表，表示迷宫(0表示通道,1表示围墙)。给出算法，求一条走出迷宫的路径。

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栈——深度优先搜索
回溯法
思路:从一个节点开始，任意找下一个能走的点，当找不到能走的点时，退回
上一个点寻找是否有其他方向的点。使用栈存储当前路径

#栈
maze =[
[1,1,1,1,1,1,1,1,1,1], 
[1,0,0,1,0,0,0,1,0,1],
[1,0,0,1,0,0,0,1,0,1],
[1,0,0,0,0,1,1,0,0,1],
[1,0,1,1,1,0,0,0,0,1],
[1,0,0,0,1,0,0,0,0,1],
[1,0,1,0,0,0,1,0,0,1],
[1,0,1,1,1,0,1,1,0,1],
[1,1,0,0,0,0,0,0,0,1],
[1,1,1,1,1,1,1,1,1,1]
]

#x,y四个方向 x-1,y;x+1,y;x,y-1;x,y+1
dirs=[
    lambda x,y:(x+1,y),
    lambda x,y:(x-1,y),
    lambda x,y:(x,y-1),
    lambda x,y:(x,y+1)
]

def maze_path(x1,y1,x2,y2): #起点x1,y1；终点x2,y2
    stack=[]
    stack.append((x1,y1))
    while(len(stack)>0):
        curNode=stack[-1] #当前的节点
        if curNode[0]==x2 and curNode[1]==y2:
            #走到终点
            for p in stack:
                print(p)
            return True

        for dir in dirs:
            nextNode=dir(curNode[0],curNode[1])
            #如果下一个节点能走
            if maze[nextNode[0]][nextNode[1]]==0:
                stack.append(nextNode)
                maze[nextNode[0]][nextNode[1]]=2 #2表示为已经走过
                break
        else:
            maze[nextNode[0]][nextNode[1]]=2
            stack.pop()
    else:
        print("没有路")
        return False

maze_path(1,1,8,8)