数据结构Python用队列实现杨辉三角形

数据结构Python用队列实现杨辉三角形

简介

• 队列是一种特殊的线性表，特殊之处在于它只允许在表的前端（front）进行删除操作，而在表的后端（rear）进行插入操作，和栈一样，队列是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的端称为队尾，进行删除操作的端称为队头。队列中没有元素时，称为空队列。
  队列的数据元素又称为队列元素。在队列中插入一个队列元素称为入队，从队列中删除一个队列元素称为出队。因为队列只允许在一端插入，在另一端删除，所以只有最早进入队列的元素才能最先从队列中删除，故队列又称为先进先出（FIFO—first in first out）线性表。
• 杨辉三角形

python代码实现

"""
    给定正整数n，利用一个队列输出n阶杨辉三角形。
"""

class CircleQueue(object):
    def __init__(self,max=50):
        # 队列最大容量
        self.max = max
        # 存储队列元素的数组
        self.data = [None for i in range(self.max)]
        # 队首指针
        self.front = 0
        # 队尾指针
        self.rear = 0

    def empty(self):
        '''
        :Desc
            判队空
        :return:
            如果队为空，返回True
            如果队不为空，返回False
        '''
        return self.front == self.rear

    def push(self,val):
        '''
        :Desc
            入队
        :param
            val:待入队关键字
        '''
        # 如果队列满了，抛出异常
        if (self.rear + 1) % self.max == self.front:
            raise IndexError("队列为满")
        # 在队尾插入新的关键字
        self.data[self.rear] = val
        # 修改队尾指针
        self.rear = (self.rear + 1) % self.max

    def pop(self):
        '''
        :Desc
            将队首元素出队
        '''
        # 如果队列为空，抛出异常
        if self.empty():
            raise IndexError("队列为空")
        # 队列不为空，获取队首元素
        cur = self.data[self.front]
        # 修改队首指针，指向下一个位置
        self.front = (self.front + 1) % self.max
        # 返回原队首元素
        return cur

    def peek(self):
        '''
        :Desc
            获取队首元素
        :return:
            返回队首元素
        '''
        # 如果队列为空，抛出异常
        if self.empty():
            raise IndexError("队列为空")
        # 返回队首元素
        return self.data[self.front]

    def notEmpty(self):
        """
        :Desc
            判断队列是否已满
        """
        return (self.rear + 1) % self.max == self.front

    def traversal(self):
        """
        :Desc
            遍历
        """
        if self.empty():
            raise IndexError("队列为空")
        if self.front < self.rear:
            curindex = self.front
            while curindex < self.rear:
                print(self.data[curindex],end=" ")
                curindex += 1
        else:
            curindex = self.front
            while curindex < self.max:
                print(self.data[curindex],end=" ")
                curindex += 1
            curindex =0
            while curindex < self.rear:
                print(self.data[curindex],end=" ")
                curindex += 1
        print()


    def traversal2(self):
        """
        :Desc
            遍历
        """
        if self.empty():
            raise IndexError("队列为空")
        if self.front < self.rear:
            curindex = self.front
            while curindex < self.rear:
                if self.data[curindex] != 0:
                    print(self.data[curindex],end=" ")
                curindex += 1
        else:
            curindex = self.front
            while curindex < self.max:
                if self.data[curindex] != 0:
                    print(self.data[curindex],end=" ")
                curindex += 1
            curindex =0
            while curindex < self.rear:
                if self.data[curindex] != 0:
                    print(self.data[curindex],end=" ")
                curindex += 1
        print()

    def top(self):
        """
        :Desc
            返回队首元素
        """
        if not self.empty():
            return self.data[self.front]
        return

    def length(self):
        """
        :Desc
            获取队列长度
        """
        size = 0
        for i in range(self.front,self.rear):
            size += 1

        return size


if __name__ == '__main__':
    n = 5
    qu = CircleQueue()
    length = None
    for i in range(1,n+1):
        if i == 1:
            qu.push(0)
            qu.push(i)
            qu.push(0)
        qu.traversal2()
        tmp = []
        while not qu.empty():
            val = qu.pop()
            tmp.append(val)
        tmp.append(0)
        tmp = [tmp[i] + tmp[i - 1] for i in range(len(tmp))]
        for v in tmp:
            qu.push(v)