python队列的实现
队列是一种抽象数据结构，具有以下特点：
（1）具有先进先出的特性（FIFO）
（2）拥有两种基本操作，即加入和删除，而且使用front和rear两个指针来分别指向队列的前端和末尾。
队列的基本操作
create 创建空队列
add 将新数据加入队列的末尾，返回新队列
delete 删除队列前端的数据，返回新队列
front 返回队列前端的值
empty 若队列为空，则返回 ‘真’，否则返回 ‘假’
实现queue有两种方式可以用数组和链表
1.我们先用数组实现队列，数组实现队列的好处在于算法相当简单，但是也有缺点，数组无法根据队列的实际需要动态申请，
只能声明固定的大小。现在我们声明一个有限容量的数组
MAXSIZE=4 #定义队列的大小 queue=[0]*MAXSIZE front=-1 rear=-1
（1）开始时，我们将front与rear都设置-1，当front = rear时，为空队列
| 事件说明 | front | rear | Q(0) | Q(1) | Q(2) | Q(3) |
| 空队列 | -1 | -1 |
（2）当加入dataA , front=-1，rear=0，没加入一个元素，将rear值加1：
| 加入dataA | -1 | 0 | dataA |
（3）加入dataB，dataC，front=-1，rear=2：
| 加入dataB、dataC | -1 | 2 | dataA | dataB | dabaC |
（4）取出dataA，front=0，rear=2，每取出一个元素，将front的值加1：
| 取出dataA | 0 | 2 | dataB | dataC |
（5）加入dataD，front=0，rear=3，此时rear=MAXSIZE-1 ，表示队列已满
| 加入dataD | 0 | 3 | dataB | dataC | dataD |
（6）取出dataB，front =1，rear=3：
| 取出dataB | 1 | 3 | dataC | dataD |
对于以上队列操作，可以用Python语言实现一个队列的操作
import sys MAX=10 #定义队列的大小 queue=[0]*MAX front=rear=-1 choice='' while rear<MAX-1 and choice !='e': choice=input('[a]表示加入一个数值，[d]表示取出一个数值，[e]表示跳出此程序: ') if choice=='a': val=int(input('[请输入数值]: ')) rear+=1 queue[rear]=val elif choice=='d': if rear>front: front+=1 print('[取出数值为]: [%d]' %(queue[front])) queue[front]=0 else: print('[队列已经空了]') sys.exit(0) else: print() print('------------------------------------------') print('[输出队列中的所有元素]:') if rear==MAX-1: print('[队列已满]') elif front>=rear: print('没有') print('[队列已空]') else: while rear>front: front+=1 print('[%d] ' %queue[front],end='') print() print('------------------------------------------') print()
执行结果如下
2用链表实现队列
我们以学生姓名和成绩的结构数据建立队列的节点，加上front和rear指针，这个类的声明如下：
class student: def __init__(self): self.name=' '*20 self.score=0 self.next=None front=student() rear=student() front=None rear=None
在队列中加入新节点等于加入到队列的末端，而删除节点就是将此队列的最前端的节点删除。添加和删除操作如下：
def enqueue(name, score): # 把数据加入队列 global front global rear new_data=student() # 分配内存给新元素 new_data.name=name # 给新元素赋值 new_data.score = score if rear==None: # 如果rear为None，表示这是第一个元素 front = new_data else: rear.next = new_data # 将新元素连接到队列末尾 rear = new_data # 将rear指向新元素，这是新的队列末尾 new_data.next = None # 新元素之后无其他元素 def dequeue(): # 取出队列中的数据 global front global rear if front == None: print('队列已空！') else: print('姓名：%s\t成绩：%d ....取出' %(front.name, front.score)) front = front.next # 将队列前端移到下一个元素
我们使用链表来设计一个队列的程序
class student: def __init__(self): self.name=' '*20 self.score=0 self.next=None front=student() rear=student() front=None rear=None def enqueue(name, score): # 把数据加入队列 global front global rear new_data=student() # 分配内存给新元素 new_data.name=name # 给新元素赋值 new_data.score = score if rear==None: # 如果rear为None，表示这是第一个元素 front = new_data else: rear.next = new_data # 将新元素连接到队列末尾 rear = new_data # 将rear指向新元素，这是新的队列末尾 new_data.next = None # 新元素之后无其他元素 def dequeue(): # 取出队列中的数据 global front global rear if front == None: print('队列已空！') else: print('姓名：%s\t成绩：%d ....取出' %(front.name, front.score)) front = front.next # 将队列前端移到下一个元素 def show(): # 显示队列中的数据 global front global rear ptr = front if ptr == None: print('队列已空！') else: while ptr !=None: # 从front到rear遍历队列 print('姓名：%s\t成绩：%d' %(ptr.name, ptr.score)) ptr = ptr.next select=0 while True: select=int(input('(1)加入 (2)取出 (3)显示 (4)离开 => ')) if select==4: break if select==1: name=input('姓名: ') score=int(input('成绩: ')) enqueue(name, score) elif select==2: dequeue() else: show()
执行如下：
