python 数据结构之：队列

python 数据结构之：队列

1 队列简介

• 队列：先进先出
• 应用场景：打印机队列。第一个进入的任务是先完成。如果你是最后一个，你必须等待你前面的所有其他任务打印

2 python 实现队列

• Queue() 创建一个空的新队列。 它不需要参数，并返回一个空队列。
• enqueue(item) 将新项添加到队尾。 它需要 item 作为参数，并不返回任何内容。
• dequeue() 从队首移除项。它不需要参数并返回 item。 队列被修改。
• isEmpty() 测试栈是否为空。不需要参数，并返回布尔值。
• size() 返回栈中的 item 数量。不需要参数，并返回一个整数。

class Queue(object):
    def __init__(self):
        self.items = []
    def enqueue(self,item):
        self.items.append(item)
    def dequeue(self):
        return self.items.pop(0)
    def isEmpty(self):
        return self.items == []
    def size(self):
        return len(self.items)

if __name__ == '__main__':
    q = Queue()
    q.enqueue(1)
    q.enqueue(2)
    q.enqueue(3)
    print(q.isEmpty())
    print(q.size())
    print(q.dequeue())
    print(q.dequeue())
    print(q.dequeue())

2.1 案例：烫手的山芋

• 烫手山芋游戏介绍：6个孩子围城一个圈，排列顺序孩子们自己指定。第一个孩子手里有一个烫手的山芋，需要在计时器计时1秒后将山芋传递给下一个孩子，依次类推。规则是，在计时器每计时7秒时，手里有山芋的孩子退出游戏。该游戏直到剩下一个孩子时结束，最后剩下的孩子获胜。请使用队列实现该游戏策略，排在第几个位置最终会获胜。

• 准则：手里有山芋的孩子永远排在队列的头部

• 代码实现：

  kids = ['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F']
  for kid in kids:
      q.enqueue(kid)
  # 每循环一次，山芋传递一次，手里有山芋的孩子永远在对头位置
  while q.size() > 1:
      for i in range(6):
          kid = q.dequeue()
          q.enqueue(kid)
      q.dequeue()
  print(q.dequeue())
  

3 双端队列

• 同传统队列相比，有两个头部和尾部。可以在双端进行数据的插入和删除，提供了单数据结构中栈和队列的特性
• Deque() 创建一个空的新 deque。它不需要参数，并返回空的 deque。
• addFront(item) 将一个新项添加到 deque 的首部。它需要 item 参数 并不返回任何内容。
• addRear(item) 将一个新项添加到 deque 的尾部。它需要 item 参数并不返回任何内容。
• removeFront() 从 deque 中删除首项。它不需要参数并返回 item。deque 被修改。
• removeRear() 从 deque 中删除尾项。它不需要参数并返回 item。deque 被修改。
• isEmpty() 测试栈是否为空。不需要参数，并返回布尔值。
• size() 返回栈中的 item 数量。不需要参数，并返回一个整数。

class Dqueue(object):
    def __init__(self):
        self.items = []
    def addFront(self,item):
        self.items.insert(0,item)
    def addRear(self,item):
        self.items.append(item)
    def removeFront(self):
        return self.items.pop(0)
    def removeRear(self):
        return self.items.pop()
    def isEmpty(self):
        return self.items == []
    def size(self):
        return len(self.items)

if __name__ == '__main__':
    q = Dqueue()
    q.addFront(1)
    q.addFront(2)
    q.addFront(3)
    # 3,2,1

    print(q.removeRear())
    print(q.removeRear())
    print(q.removeRear())

3.1 双端队列应用案例：回文检查

• 回文是一个字符串，读取首尾相同的字符，例如，radar,toot,madam。

def huiWen(s):
    flag = True
    q = Dqueue()
    for char in s:
        q.addRear(char)
    while q.size() > 1:
        if q.removeFront() != q.removeRear():
            flag = False
            break
    return flag

print(huiWen("toaaot"))