python deque（双向）队列

2024-06-27 14:52:49

python deque（双向）队列

Python 标准库中包含了四种队列，分别是 queue.Queue / asyncio.Queue / multiprocessing.Queue / collections.deque

相比 list 实现的队列，deque 拥有更低的时间和空间复杂度。list 实现在出队（pop）和插入（insert）时的空间复杂度大约为O(n)，deque 在出队（pop）和入队（append）时的时间复杂度是O(1)。
所以 deque 更有优越性，而且 deque 既可以表示队列又可以表示栈。

in 操作符

q = collections.deque([1, 2, 3, 4])
print(5 in q)  # False
3 print(1 in q)  # True

rotate 旋转

# 顺时针
q = collections.deque([1, 2, 3, 4])
q.rotate(1)
print(q)  # [4, 1, 2, 3]
q.rotate(1)
print(q)  # [3, 4, 1, 2]# 逆时针
q = collections.deque([1, 2, 3, 4])
q.rotate(-1)
print(q)  # [2, 3, 4, 1]
q.rotate(-1)
print(q)  # [3, 4, 1, 2]

copy

>>> d.append(1)
>>> d.append(2)
>>> d
deque([1, 2])
>>> d1 = d.copy()
>>> d1
deque([1, 2])

extend

>>> d.clear()
>>> d.append(1)
>>> d.extend([3,4,5])
>>> d
deque([1, 3, 4, 5])

extendleft

python
>>> d.clear()
>>> d.append(1)
>>> d.extendleft([3,4,5])
>>> d
deque([5, 4, 3, 1])

index

>>> d.extend(["a","b","c","d","e","f"])
>>> d
deque(['a', 'b', 'c', 'd', 'e','f'])
>>> d.index("c",0,4) #指定查找的区间
2
>>> d.index("c",0,2)
error...

d.insert（位置，元素）  在指定位置插入元素
d.remove(元素）   删除指定元素
d.reverse   队列翻转

请定义一个队列并实现函数 max_value 得到队列里的最大值，要求函数max_value、push_back 和 pop_front 的均摊时间复杂度都是O(1)。

若队列为空，pop_front 和 max_value 需要返回 -1

输入:
[“MaxQueue”,“push_back”,“push_back”,“max_value”,“pop_front”,“max_value”]
[[],[1],[2],[],[],[]]
输出: [null,null,null,2,1,2]

既然时间复杂度是O（1）

from collections import deque
class MaxQueue:def __init__(self):self.d = deque()def max_value(self) -> int:return max(self.d) if self.d else -1def push_back(self, value: int) -> None:self.d.append(value)def pop_front(self) -> int:return self.d.popleft() if self.d else -1

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