詳解Python的collections模塊中的deque雙端隊(duì)列結(jié)構(gòu)
更新時(shí)間：2016年07月07日 15:47:35 作者：lucifercn
deque結(jié)構(gòu)可以看作是內(nèi)置的list結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)版,且比隊(duì)列提供了更強(qiáng)大的方法,下面就通過(guò)幾個(gè)小例子來(lái)詳解Python的collections模塊中的deque雙端隊(duì)列結(jié)構(gòu):
deque 是 double-ended queue的縮寫，類似于 list，不過(guò)提供了在兩端插入和刪除的操作。
- appendleft 在列表左側(cè)插入
- popleft 彈出列表左側(cè)的值
- extendleft 在左側(cè)擴(kuò)展
例如：
queue = deque()
# append values to wait for processing
queue.appendleft("first")
queue.appendleft("second")
queue.appendleft("third")
# pop values when ready
process(queue.pop()) # would process "first"
# add values while processing
queue.appendleft("fourth")
# what does the queue look like now?
queue # deque(['fourth', 'third', 'second'])
作為一個(gè)雙端隊(duì)列，deque還提供了一些其他的好用方法，比如 rotate 等，下面我們一起來(lái)看一下：
填充
deque可以從任意一端填充，在python實(shí)現(xiàn)稱為“左端”和“右端”。
import collections
d1 = collections.deque()
d1.extend('abcdefg')
print 'extend:', d1
d1.append('h')
print 'append:', d1
d2 = collections.deque()
d2.extendleft(xrange(6))
print 'extendleft', d2
d2.appendleft(6)
print 'appendleft', d2
extendleft()迭代處理其輸入，對(duì)每個(gè)元素完成與appendleft()相同的處理。
extend: deque(['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g']) append: deque(['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h']) extendleft deque([5, 4, 3, 2, 1, 0]) appendleft deque([6, 5, 4, 3, 2, 1, 0])
利用
可以從兩端利用deque元素，取決于應(yīng)用的算法。
import collections
print "From the right:"
d = collections.deque('abcdefg')
while True:
try:
print d.pop(),
except IndexError:
break
print
print "\nFrom the left:"
d = collections.deque(xrange(6))
while True:
try:
print d.popleft(),
except IndexError:
break
print
使用pop()可以從deque右端刪除一個(gè)元素，使用popleft()可以從deque左端刪除一個(gè)元素。
From the right: g f e d c b a From the left: 0 1 2 3 4 5
由于雙端隊(duì)列是線程安全的，可以在不同的線程中同時(shí)從兩端利用隊(duì)列的內(nèi)容。
import collections
import threading
import time
candle = collections.deque(xrange(5))
def burn(direction, nextSource):
while True:
try:
next = nextSource()
except IndexError:
break
else:
print '%8s: %s' % (direction, next)
time.sleep(0.1)
print '%8s done' % direction
return
left = threading.Thread(target=burn, args=('Left', candle.popleft))
right = threading.Thread(target=burn, args=('Right', candle.pop))
left.start()
right.start()
left.join()
right.join()
線程交替處理兩端，刪除元素，知道這個(gè)deque為空。
Left: 0 Right: 4 Right: 3 Left: 1 Right: 2 Left done Right done
旋轉(zhuǎn)
deque另外一個(gè)作用可以按照任意一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，而跳過(guò)一些元素。
import collections d = collections.deque(xrange(10)) print 'Normal:', d d= collections.deque(xrange(10)) d.rotate(2) print 'Right roration:', d d = collections.deque(xrange(10)) d.rotate(-2) print 'Left roration:', d
結(jié)果：
Normal: deque([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]) Right roration: deque([8, 9, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]) Left roration: deque([2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0, 1])
再舉個(gè)例子：
# -*- coding: utf-8 -*-
"""
下面這個(gè)是一個(gè)有趣的例子，主要使用了deque的rotate方法來(lái)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)無(wú)限循環(huán)
的加載動(dòng)畫
"""
import sys
import time
from collections import deque
fancy_loading = deque('>--------------------')
while True:
print '\r%s' % ''.join(fancy_loading),
fancy_loading.rotate(1)
sys.stdout.flush()
time.sleep(0.08)
輸出結(jié)果：
# 一個(gè)無(wú)盡循環(huán)的跑馬燈 ------------->-------
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