python算法(基础)----队列(先进先出,FIFO)

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。

  1. Queue() 创建一个空的新队列。 它不需要参数,并返回一个空队列。
  2. 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。
  3. dequeue() 从队首移除项。它不需要参数并返回 item。 队列被修改
  4. isEmpty() 查看队列是否为空。它不需要参数,并返回布尔值。
  5. size() 返回队列中的项数。它不需要参数,并返回一个整数。

python算法(基础)----队列(先进先出,FIFO)_第1张图片

  • 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。

python算法(基础)----队列(先进先出,FIFO)_第2张图片

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)。

python算法(基础)----队列(先进先出,FIFO)_第3张图片

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。

你可能感兴趣的:(python)