数据结构：队列（Python语言实现）

（一）队列的基本结构

队列是一种先进先出的数据结构（特殊的线性结构），在队列尾部插入新元素，在队列头部删除元素。

一般队列的基本操作如下：

1. create：创建空队列。

2. enqueue：将新元素加入队列的尾部，返回新队列。

3. dequeue：删除队列头部元素，返回新队列。

4. front：返回队列头部的元素值。

5. isempty：判断队列是否为空，若队列为空，返回True，否则返回False。

6. length：返回队列的长度。

队列基本操作可以通过列表或python中封装的queue类模块进行实现。

（二）队列的实现

（1）列表形式

利用列表来模拟队列的基本操作，列表的appen()方法相当于入队，在队列尾部插入一个新元素，pop()方法相当于入队，删除队列头部的元素。其实现代码如下：

class queue:
    def __init__(self):
        self.list = []

    # 入队
    def enqueue(self, item):
        self.list.append(item)

    # 出队
    def dequeue(self):
        self.list.pop(0)

    # 判断是否为空
    def isempty(self):
        return len(self.list) == 0

    # 队列长度
    def length(self):
        return len(self.list)

    # 打印队列
    def print_queue(self):
        print(self.list)

    # 从队头元素开始打印队列
    def print_element(self):
        for i in self.list:
            print(i)

q = queue()
print('队列是否为空：', q.isempty())
q.enqueue('a')
q.enqueue('b')
q.enqueue('c')
q.print_queue()
q.dequeue()
q.print_element()
print('队列长度为：', q.length())

（2）queue模块

Python的queue类模块中提供了一种先进先出的队列类型Queue，同时在创建队列的过程中，队列的长队既可以限制也可以不限制，在创建队列时利用Queue(maxsize=0)，maxsize小于等于0时，表示队列的长度不受限制，否则表示限制。Queue主要有以下几种方法：

put()：在队列尾部添加元素。

get()：从队列头部取出元素，返回队列头部元素。

empty()：判断队列是否为空。

full()：判断队列是否达到最大长度限制。

qsize()：返回队列当前长度。

from queue import Queue

q = Queue(maxsize=0)    # 创建队列
q.put(1)    # 入队
q.put(2)    # 入队
print(q.queue)
q.get()     # 出队
print(q.queue)
print('队列长度：', q.qsize())
print('队列是否为空：', q.empty())
print('队列是否为满：', q.full())