python算法(基础)----队列(先进先出,FIFO)

    xiaoxiao2023-09-24  159

    队列被构造为在队尾添加项的有序集 合,并且从队首移除。队列保持 FIFO 排序属性。 队列操作如下。

    Queue() 创建一个空的新队列。 它不需要参数,并返回一个空队列。equeue(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() 查看队列是否为空。它不需要参数,并返回布尔值。size() 返回队列中的项数。它不需要参数,并返回一个整数。

    Python实现队列

    ​​​​​​​下面代码所示的实现假定队尾在列表中的位置为 0。这允许我们使用列表上的插入函数向队尾添加新元素。弹出操作可用于删除队首的元素(列表的最后一个元素)。回想一下,这也意味着入队为 O(n),出队为O(1)。

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

    模拟:烫手山芋

    队列的典型应用之一是模拟需要以FIFO方式管理数据的真实场景。首先,让我们看看孩子们的游戏烫手山芋,在这个游戏中(见 Figure 2),孩子们围成一个圈,并尽可能快的将一个山芋递给旁边的孩子。在某一个时间,动作结束,有山芋的孩子从圈中移除。游戏继续开始直到剩下最后一个孩子。

    我们将模拟这个烫山芋的过程。我们的程序将输入名称列表和一个称为 num 常量用于报数。 它将返回以num为单位重复报数后剩余的最后一个人的姓名。为了模拟这个圈,我们使用队列(见 Figure3)。假设拿着山芋的孩子在队列的前面。当拿到山芋的时候,这个孩子将先出列再入队列,把他放在队列的最后。经过 num 次的出队入队后,前面的孩子将被永久移除队列。并且另一个周期开始,继续此过程,直到只剩下一个名 字(队列的大小为 1)。

    from pythonds.basic.queue import Queue def hotPotato(namelist, num): simqueue = Queue() for name in namelist: simqueue.enqueue(name) while simqueue.size() > 1: for i in range(num): simqueue.enqueue(simqueue.dequeue()) simqueue.dequeue() return simqueue.dequeue() print(hotPotato(["Bill","David","Susan","Jane","Kent","Brad"],7))

    还有一个典型的例子是队列实现打印机,读者可自行百度了解下。

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