数据结构和算法-5-队列和双端队列

灰太狼 2022-01-15 17:29 187阅读 0赞

前面一篇我们用了顺序表实现了栈和相应方法，这篇我们来看看队列和双端队列的实现。

1.队列

还是用顺序表方式来实现一个队列，队列的特点就是尾部添加元素，头部删除元素，就是生活中排队的例子。

Python实现过程

# encoding:utf-8
    
    
    class Queue(object):
        """队列"""
    
        def __init__(self):
            self.__list = []
    
        def enqueue(self, item):
            """往队列中添加一个item元素"""
            self.__list.append(item)
    
        def dequeue(self):
            """从队列头部删除一个元素"""
            return self.__list.pop(0)
    
        def is_empty(self):
            """判断一个队列是否为空"""
            return self.__list == []
    
        def size(self):
            """计算队列元素个数"""
            return len(self.__list)
    
    
    if __name__ == "__main__":
        q = Queue()
        q.enqueue(1)
        q.enqueue(2)
        q.enqueue(3)
        q.enqueue(4)
        print(q.size())
        print("==============")
        print(q.dequeue())
        print(q.dequeue())
        print(q.dequeue())
        print(q.dequeue())

运行效果

4
    ==============
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    2
    3
    4

2.双端队列

双端队列（deque,全名double-ended queue），是一种具有队列和栈的性质的数据结构。  
双端队列中的元素可以从两端弹出，其限定插入和删除操作在表的两端进行，双端队列可以在队列任意一端入队和出队。

![20190613145921154.png][]

上面这个图，如果只看一端，其实就是一个栈，两端相当于两个栈底部连接起来。

Python实现过程，主要实现以下方法

Deque()创建一个空的双端队列
    add_front(item) 从队头加入一个item元素
    add_rear(item) 从队尾加入一个item元素
    remove_front() 从队头删除一个item元素
    remove_rear() 从队尾删除一个item元素
    is_empty() 判断双端队列是否为空
    size() 返回队列的大小

# encoding:utf-8
    
    
    class Dequeue(object):
        """双端队列"""
        def __init__(self):
            self.__list = []
    
        def add_front(self, item):
            """头部添加元素item"""
            self.__list.insert(0, item)
    
        def add_rear(self, item):
            """尾部添加元素item"""
            self.__list.append(item)
    
        def remove_front(self):
            """从头部取出元素"""
            return self.__list.pop(0)
    
        def remove_rear(self):
            """从尾部取出元素"""
            return self.__list.pop()
    
        def is_empty(self):
            return self.__list == []
    
        def size(self):
            return len(self.__list)
    
    
    if __name__ == "__main__":
        q = Dequeue()
        q.add_front(1)
        q.add_front(2)
        q.add_rear(3)
        q.add_rear(4)
        print(q.size())
        print("==============")
        print(q.remove_front())
        print(q.remove_rear())
        print(q.remove_front())
        print(q.remove_rear())

运行下

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    1
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[20190613145921154.png]: /images/20220115/29f4a2b55a974f199458ae63540ea762.png