数据结构之队列、双端队列

数据结构之队列、双端队列

队列（queue）是只允许在一端进行插入操作，而在另一端进行删除操作的线性表。

队列是一种先进先出的（First in First Out）的线性表，简称FIFO。允许插入的一端为队尾，允许删除的一端为队头。队列不允许在中间部位进行操作！假设队列是

那么a1就是队头元素，而an就是队尾元素。这样我们就可以删除时，总是从a1开始，而插入时，总是在队列最后。这也符合我们生活中的习惯，排在第一个的优先出列，最后来的当然排在队伍最后。

队列的实现

class Queue(object):
    """队列  先进先出"""

    def __init__(self):
        self.__list = list()

    def enqueue(self, item):
        """元素进队列"""
        self.__list.append(item)

    def dequeue(self):
        """元素出队列"""
        return self.__list.pop(0)

    def is_empty(self):
        """判断队列是否为空"""
        return not self.__list

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


if __name__ == '__main__':
    q = Queue()
    print(q.is_empty())
    q.enqueue(1)
    q.enqueue(2)
    q.enqueue(3)
    print(q.is_empty())
    print(q.size())
    print(q.dequeue())
    print(q.dequeue())
    print(q.dequeue())
    print(q.is_empty())
    print(q.size())

运行结果：

双端队列

双端队列（deque,全名double-ended queue），是一种具有队列和栈的性质的数据结构。  

双端队列的元素可以从两端弹出，其限定插入和删除操作在表的两端进行。双端队列可以在队列任意一端入队和出队。

注：你会发现双端队列就像两个栈合在了一起，每一端都是一个栈

操作

• Deque()创建一个空的双端队列
• add_front(item)从队头加入一个item元素
• add_rear(item)从队尾加入一个item元素
• remove_front()从队头删除一个item元素
• remove_rear()从队尾删除一个item元素
• is_empty()判断双端队列是否为空
• size()判断队列的大小

双端队列实现  

class Deque(object):
    """双端队列"""

    def __init__(self):
        self.__list = list()

    def add_rear(self, item):
        """从队尾添加一个元素"""
        self.__list.append(item)

    def add_front(self, item):
        """从对头添加一个元素"""
        self.__list.insert(0, item)

    def pop_rear(self):
        """从队尾删除一个元素"""
        return self.__list.pop()

    def pop_front(self):
        """从队头删除一个元素"""
        return self.__list.pop(0)

    def is_empty(self):
        """判断双向队列是否为空"""
        return not self.__list

    def size(self):
        """返回双向队列的长度"""
        return len(self.__list)

    def print_queue(self):
        if not self.__list:
            return None
        print('从头到尾输出队列为：', end='\t')
        for i in self.__list:
            print(i, end=' ')
        print()


if __name__ == '__main__':
    d = Deque()
    print(d.is_empty())
    d.add_rear(1)
    d.add_rear(2)
    d.add_rear(3)
    print(d.is_empty())
    print(d.size())
    d.print_queue()
    d.add_front(6)
    d.add_front(5)
    d.add_front(4)
    print(d.size())
    d.print_queue()
    print(d.pop_rear())
    d.print_queue()
    print(d.pop_front())
    d.print_queue()
    print(d.is_empty())

运行结果：

注：以上均为顺序存储，链式存储定义节点就可以了！