队列的简单介绍以及python代码简单实现

队列

• 特性: 先进先出
• 应用: 多台计算机向一台打印机发送打印任务，打印机接收到的第一个进入的任务先完成，最后一个任务最后完成。

# 代码实现
"""
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。
is_empty() 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。
"""

class Queue:

    def __init__(self):
        self.items = []  # 这里可以想象成列表的右侧是队首，左侧为队尾

    def enqueue(self, item):
        """ 将item添加到队尾 """
        self.items.insert(0, item)

    def dequeue(self):
        """ 从队首移除项并返回 """
        return self.items.pop()

    def is_empty(self):
        """ 判断队列是否为空 返回True|False """
        return self.items == []

    def size(self):
        """ 返回队列的长度 """
        return len(self.items)


queue = Queue()
alist = [1, 2, 3, 4, 5]
for a in alist:
    queue.enqueue(a)

for i in range(queue.size()):
    print(queue.dequeue())

两个小案例

1. 案例一

   • """
     6个动物围成一个圈，排列顺序孩子们自己指定。第一个动物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10秒时，手里有山芋的动物退出游戏。该游戏直到剩下一个动物时结束，最后剩下的动物获胜。
     	请使用队列实现该游戏策略，排在第几个位置最终会获胜。
     	
     分析:
     	假设下面是一个栈，左侧为队尾，右侧为队首，在队首第一个位置的动物就是拿着山芋的
     	一开始: [6, 5, 4, 3, 2, 1]
     	第一轮: [1, 6, 5, 4, 3, 2]   将队首动物拿出，然后添加从队尾添加
     	第二轮: [1, 2, 6, 5, 4, 3]
     	...
     	第十轮: 此时将在队首的动物淘汰
     """
     
     # 6个动物
     kids = ['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F']
     
     # 将6个动物依次添加到队列中
     queue = Queue()
     for kid in kids:
         queue.enqueue(kid)
     
     while queue.size() > 1:
         """ 当队列长度大于1时，执行以下代码 """
         for i in range(9):
             """ 7秒淘汰一个，9秒内是不淘汰的 """
             kid = queue.dequeue()  # 将队首的动物拿出来
             queue.enqueue(kid)  # 将拿出来的动物放到队尾
     
         # 过完9秒，将此时在队首的动物淘汰
         queue.dequeue()
     
     print(queue.dequeue())  # 此时输出的是获胜者
     

2. 案例2

   • """
     如何使用两个队列实现一个栈
     
     分析:
     	队列是先进先出，栈是先进后出，所以要实现先进后出，后进先出
     	先实例化两个队列
     	队列A有5个数据，队列B没有数据
     	将有数据的队列A，一直删除，将删除的数据添加到没数据的队列B中，直到有数据的队列还剩一个数据的时候，说明那个数据是最后进来的，再将其真正的删除掉
     	此时队列A是没数据的，队列B是有数据的，再将两个互换数据
     	然后依次进行，直到互换数据后，队列A没数据
     """
     
     q1 = Queue()  # 队列A
     q2 = Queue()  # 队列2
     
     alist = [1, 2, 3, 4, 5]
     for a in alist:
         q1.enqueue(a)  # 向队列A中添加数据
     
     while q1.size() > 0:
         """ 当q1没有数据时，循环结束 """
         while q1.size() > 1:
             """ 当队列A中数据数量大于1时 """
             item = q1.dequeue()  # q1删除数据
             q2.enqueue(item)  # q2接收数据
     
         print(q1.dequeue())  # 此时删除的数据是最后进来的，让它先出去
         q1, q2 = q2, q1  # q1, q2互换