python演算法與數據結構-隊列(44)

来源:https://www.cnblogs.com/Se7eN-HOU/archive/2019/07/04/11130026.html
-Advertisement-
Play Games

一、隊列的介紹 隊列的定義:隊列是一種特殊的線性表,只允許在表的頭部(front處)進行刪除操作,在表的尾部(rear處)進行插入操作的線性數據結構,這種結構就叫做隊列。進行插入操作的一端稱為隊尾,進行刪除操作的一端稱為隊尾。 隊列的類型:鏈式隊列,即用鏈表實現的隊列。靜態隊列:即用數組實現的隊列。 ...


一、隊列的介紹

  隊列的定義:隊列是一種特殊的線性表,只允許在表的頭部(front處)進行刪除操作,在表的尾部(rear處)進行插入操作的線性數據結構,這種結構就叫做隊列。進行插入操作的一端稱為隊尾,進行刪除操作的一端稱為隊尾。

  隊列的類型:鏈式隊列,即用鏈表實現的隊列。靜態隊列:即用數組實現的隊列。

  隊列的特性:

    • 在隊尾插入元素,在隊首刪除元素。
    • FIFO(先進先出),就向排隊取票一樣。

二、隊列的python代碼實現

class Queue(object):
    def __init__(self):
        print("===創建隊列===")
        self.element = []
        
    def inQueue(self,num):
        self.element.append(num)
        print("%d進入隊列"%num,end=" ")
        
    def is_empty(self):
        if len(self.element)==0:
            return True
        else:
            return False
        
    def outQueue(self):
        if self.is_empty()==True:
            print("你要刪除的隊列為空")
            return
        else:
            num = self.element[0]
            print("%d要出隊列"%num,end=" ")
            self.element.pop(0)
            
    def length(self):
        return len(self.element)
    
    def travel(self):
        if self.is_empty()==True:
            print("你要遍歷的隊列為空")
            return
        else:
            print("你要遍歷的隊列元素有:",end=" ")
            for i in range(0,self.length()):
                print("%d "%self.element[i],end=" ")
            print("\n")

def main():
    q = Queue()
    print("===驗證空隊列===")
    q.travel()
    print("===往隊列中添加數據===")
    q.inQueue(1)
    q.travel()
    q.inQueue(2)
    q.inQueue(3)
    q.inQueue(4)
    q.inQueue(5)
    q.travel()
    print("===驗證出隊列===")
    q.outQueue()
    q.travel()
    q.outQueue()
    q.travel()

if __name__ == '__main__':
    main()

運行結果為:

===創建隊列===
===驗證空隊列===
你要遍歷的隊列為空
===往隊列中添加數據===
1進入隊列 你要遍歷的隊列元素有: 1  

2進入隊列 3進入隊列 4進入隊列 5進入隊列 你要遍歷的隊列元素有: 1  2  3  4  5  

===驗證出隊列===
1要出隊列 你要遍歷的隊列元素有: 2  3  4  5  

2要出隊列 你要遍歷的隊列元素有: 3  4  5  

三、隊列的C語言代碼實現

//  main.m
//  隊列
//  Created by 侯壘 on 2019/7/3.
//  Copyright © 2019 可愛的侯老師. All rights reserved.

#include<stdio.h>

#define SIZE 20
typedef struct Q
{
    int array[SIZE];
    int front;
    int rear;
    int length;
}Queue;

void createQueue(Queue *q)
{
    q->front = 0;
    q->rear = -1;
    q->length = 0;
    printf("創建隊列成功\n");
}

void inQueue(Queue *q,int num)
{
    if (q->length >= SIZE)
    {
        printf("該隊列已經滿了\n");
    }
    else
    {
        q->rear = q->rear+1;
        q->array[q->rear] = num;
        q->length++;
        printf("%d進入隊列\n",num);
    }
}

void outQueue(Queue *q)
{
    if (q->length <= 0)
    {
        printf("這是一個空隊列");
    }
    else
    {
        int num = q->array[q->front];
        printf("%d出隊列 ",num);
        q->front = q->front+1;
        q->length--;
    }
}

void travel(Queue *q)
{
    if (q->length <= 0)
    {
        printf("這是一個空隊列\n");
    }
    else
    {
        printf("你遍歷的隊列裡面的數據有:");
        for (int i=q->front; i<q->rear+1; i++)
        {
            printf(" %d ",q->array[i]);
        }
        printf("\n");
    }
}

int main(int argc, const char * argv[]) {
    
    Queue q;
    createQueue(&q);
    travel(&q);
    inQueue(&q, 1);
    inQueue(&q, 2);
    inQueue(&q, 3);
    inQueue(&q, 4);
    inQueue(&q, 5);
    inQueue(&q, 6);
    travel(&q);
    outQueue(&q);
    travel(&q);
    outQueue(&q);
    travel(&q);
    outQueue(&q);
    travel(&q);
    
    return 0;
}

運行結果為:

創建隊列成功
這是一個空隊列
1進入隊列
2進入隊列
3進入隊列
4進入隊列
5進入隊列
6進入隊列
你遍歷的隊列裡面的數據有: 1  2  3  4  5  6 
1出隊列 你遍歷的隊列裡面的數據有: 2  3  4  5  6 
2出隊列 你遍歷的隊列裡面的數據有: 3  4  5  6 
3出隊列 你遍歷的隊列裡面的數據有: 4  5  6 

四、雙端隊列

雙端隊列(deque,全名double-ended queue),是一種具有隊列和棧的性質的數據結構。

雙端隊列中的元素可以從兩端彈出,其限定插入和刪除操作在表的兩端進行。雙端隊列可以在隊列任意一端入隊和出隊。 

  

雙端隊列的常用操作

  • Deque() 創建一個空的雙端隊列
  • add_front(item) 從隊頭加入一個item元素
  • add_rear(item) 從隊尾加入一個item元素
  • remove_front() 從隊頭刪除一個item元素
  • remove_rear() 從隊尾刪除一個item元素
  • is_empty() 判斷雙端隊列是否為空
  • size() 返回隊列的大小

五、雙端隊列的python代碼實現

class Deque(object):
    """雙端隊列"""
    def __init__(self):
        self.items = []
        print("初始化雙端隊列")

    def is_empty(self):
        """判斷隊列是否為空"""
        return self.items == []

    def add_front(self, item):
        """在隊頭添加元素"""
        print("%d在隊首進入隊列"%item)
        self.items.insert(0,item)

    def add_rear(self, item):
        """在隊尾添加元素"""
        print("%d在隊尾進入隊列"%item)
        self.items.append(item)

    def remove_front(self):
        """從隊頭刪除元素"""
        item = self.items[0]
        print("%d從隊首出隊列"%item)
        return self.items.pop(0)

    def remove_rear(self):
        """從隊尾刪除元素"""
        print("%d從隊尾出隊列"%self.items[len(self.items)-1])
        return self.items.pop()

    def size(self):
        """返回隊列大小"""
        return len(self.items)
    
    def travel(self):
        if len(self.items)==0:
            print("你要遍歷的隊列是空隊列")
        else:
            print("你要遍歷的隊列元素有:",end=" ")
            for i in range(0,len(self.items)):
                print("%d "%self.items[i],end=" ")
            print("\n")


if __name__ == "__main__":
    deque = Deque()
    deque.add_front(1)
    deque.add_front(2)
    deque.add_rear(3)
    deque.add_rear(4)
    deque.travel()
    print("隊列長度為:%d\n"%deque.size())
    deque.remove_front()
    deque.travel()
    deque.remove_front()
    deque.travel()
    deque.remove_rear()
    deque.travel()
    deque.remove_rear()
    deque.travel()

運行結果為:

初始化雙端隊列
1在隊首進入隊列
2在隊首進入隊列
3在隊尾進入隊列
4在隊尾進入隊列
你要遍歷的隊列元素有: 2  1  3  4  

隊列長度為:4

2從隊首出隊列
你要遍歷的隊列元素有: 1  3  4  

1從隊首出隊列
你要遍歷的隊列元素有: 3  4  

4從隊尾出隊列
你要遍歷的隊列元素有: 3  

3從隊尾出隊列
你要遍歷的隊列是空隊列

六、雙端隊列的C語言代碼實現

//  main.m
//  雙端隊列
//  Created by 侯壘 on 2019/7/4.
//  Copyright © 2019 可愛的侯老師. All rights reserved.
#include<stdio.h>

// 創建隊列的節點結構體
typedef struct N
{
    int num;
    struct N *next;
}Node;

// 創建節點
Node * createNode(int num)
{
    
    Node *node = (Node *)malloc(sizeof(Node));
    node->num = num;
    node->next = NULL;
    return node;
}

// 創建雙端隊列
Node * createDeQue()
{
    printf("初始化隊列\n");
    Node *head = NULL;
    return head;
}

// 判斷是否為空
int is_empty(Node *head)
{
    if (head == NULL)
    {
        return 1;
    }
    else
    {
        return 0;
    }
}

// 求雙向隊列的長度
int length(Node *head)
{
    Node *current = head;
    if (is_empty(head))
    {
        return 0;
    }
    int count = 1;
    while (current->next!=NULL)
    {
        count++;
        current = current->next;
    }
    return count;
}

// 頭部插入
Node *add_front(Node *head, int num)
{
    Node *node = createNode(num);
    Node *current = head;
    if (is_empty(head)==1)
    {
        head = node;
    }
    else
    {
        node->next = head;
        head = node;
    }
    printf("%d從隊列頭部進入隊列\n",num);
    return head;
}

// 尾部插入
Node *add_rear(Node *head,int num)
{
    Node *node = createNode(num);
    if (is_empty(head)==1)
    {
        head = add_front(head, num);
    }
    else
    {
        Node *current = head;
        while (current->next != NULL)
        {
            current = current->next;
        }
        current->next = node;
    }
    printf("%d從尾部進入隊列\n",num);
    return head;
}

// 頭部刪除
Node *remove_front(Node *head)
{
    if (is_empty(head) == 1)
    {
        printf("這是一個空隊列");
        return head;
    }
    else
    {
        
        int num = head->num;
        //head->next = head->next->next;
        printf("%d從隊列頭部出隊列\n",num);
        head = head->next;
        return head;
    }
}

// 尾部刪除
Node *remove_rear(Node *head)
{
    if (is_empty(head) == 1)
    {
        printf("這是一個空隊列");
        return head;
    }
    else if (length(head) == 1)
    {
         head = remove_front(head);
         return head;
    }
    else
    {
        Node *current = head;
        for (int i=0; i<length(head)-2; i++)
        {
            current = current->next;
        }
        printf("%d從隊列尾部出隊列\n",current->next->num);
        current->next = NULL;
        return head;
    }
}

// 遍歷
void travel(Node *head)
{
    if (is_empty(head) == 1)
    {
        printf("你遍歷的隊列為空\n");
    }
    else
    {
        printf("你要遍歷的隊列元素有:");
        Node *current = head;
        //printf("%d ",current->num);
        for (int i = 0; i<length(head); i++)
        {
            printf("%d ",current->num);
            current = current->next;
        }
        printf("\n");
    }
}

int main(int argc, const char * argv[])
{
    Node *head = createDeQue();
    head = add_front(head, 1);
    travel(head);
    head = add_front(head, 2);
    travel(head);
    head = add_rear(head, 3);
    travel(head);
    head = add_rear(head, 4);
    travel(head);
    
    int  len = length(head);
    printf("現在隊列的長度為%d\n",len);
    
    head = remove_front(head);
    travel(head);
    head = remove_front(head);
    travel(head);
    len = length(head);
    printf("現在隊列的長度為%d\n",len);
    head = remove_rear(head);
    travel(head);
    head = remove_rear(head);
    travel(head);
   
    return 0;
}

運行結果為:

初始化隊列
1從隊列頭部進入隊列
你要遍歷的隊列元素有:1 
2從隊列頭部進入隊列
你要遍歷的隊列元素有:2 1 
3從尾部進入隊列
你要遍歷的隊列元素有:2 1 3 
4從尾部進入隊列
你要遍歷的隊列元素有:2 1 3 4 
現在隊列的長度為4
2從隊列頭部出隊列
你要遍歷的隊列元素有:1 3 4 
1從隊列頭部出隊列
你要遍歷的隊列元素有:3 4 
現在隊列的長度為2
4從隊列尾部出隊列
你要遍歷的隊列元素有:3 
3從隊列頭部出隊列
你遍歷的隊列為空

 


您的分享是我們最大的動力!

-Advertisement-
Play Games
更多相關文章
  • 官網:www.fhadmin.org 特別註意: Springboot 工作流 前後分離 + 跨域 版本 (許可權控制到菜單和按鈕) 後臺框架:springboot2.1.2+ activiti6.0.0+ mybaits+maven+介面 前端頁面:html +vue.js 形式 jquery aj ...
  • 具有“魔性”的通用軟體開發框架,僅有5個普通的控制器類,卻響應著任何複雜的業務場景。其超前的思路、原生態的實現方式為有個性化思路的研發者提供了高度靈活的擴展空間。 ...
  • 最近在看HeadFirst設計模式一書,作為一個半路出家的程式員,感覺很多東西需要學習,學習的路程中有些東西學了當時覺得理解了,但日常工作中沒有使用到漸漸的自己就忘記了。 上面就是寫者系列的博客的原因,主要是為了鞏固知識,忘記在那個博主那邊看過這麼一句話,知識學了後總結了才變成自己的。 策略者模式 ...
  • 應用場景: 有這麼一個返現的系統,當前端客戶發起提現的時候,後端就要通過審核這筆返現訂單,才可以返現到客戶的賬號里。 來看看下麵的截圖 這裡的業務場景就是經過兩輪審核:銷售審核,財務審核都通過後,後端就會付款一筆錢到客戶,當然,這裡財務審核會有很多種情況,不通過與通過,通過後直接付款又有很多種情況, ...
  • 前言 最近想學習下大數據,有點急於求成,於是去網上找了各種培訓機構的視頻,發現大都質量不佳,理論基本不說或者簡單講下,然後教你照貓畫虎的敲代碼,出了問題都沒法分析。最後還是找了廈門大學的公開課從理論開始穩扎穩打的學習了。 一 Hadoop起源 Hadoop的理論起源主要來自谷歌公司的三大論文,並迅速 ...
  • python學習教程,12306火車票搶票系統 代碼展示: 現在Python的發展趨勢已經很明顯了,以後就是人工智慧和大數據的時代,你還不會系統的Python,你能跟上市場發展的需求和步伐嘛,想學習就業或轉行的你還在考慮什麼,難道要等市場飽和之後你再學習?想學習的你就給自己一次投資學習的機會,不然怎 ...
  • 一、簡介 xlrd/xlwt 主要是針對Office 2003或更早版本的XLS文件格式 缺點:不支持XLSX文件格式 OpenPyXL 能讀能寫能修改 缺點:不支持XLS Microsoft Excel API 強大無極限 缺點:速度慢 二、基本用法 首先介紹下Excel的一些基本概念,Workb ...
  • 前言 everbox是一個將evernote作為文件沙盒的介面集合,利用evernote作為文本的存儲倉庫,方便地對文本文件進行管理。 用法 usage: everbox.py [-h] {init,push,pushall,list,drop,drag,remove,pull,log} ... 文 ...
一周排行
    -Advertisement-
    Play Games
  • 移動開發(一):使用.NET MAUI開發第一個安卓APP 對於工作多年的C#程式員來說,近來想嘗試開發一款安卓APP,考慮了很久最終選擇使用.NET MAUI這個微軟官方的框架來嘗試體驗開發安卓APP,畢竟是使用Visual Studio開發工具,使用起來也比較的順手,結合微軟官方的教程進行了安卓 ...
  • 前言 QuestPDF 是一個開源 .NET 庫,用於生成 PDF 文檔。使用了C# Fluent API方式可簡化開發、減少錯誤並提高工作效率。利用它可以輕鬆生成 PDF 報告、發票、導出文件等。 項目介紹 QuestPDF 是一個革命性的開源 .NET 庫,它徹底改變了我們生成 PDF 文檔的方 ...
  • 項目地址 項目後端地址: https://github.com/ZyPLJ/ZYTteeHole 項目前端頁面地址: ZyPLJ/TreeHoleVue (github.com) https://github.com/ZyPLJ/TreeHoleVue 目前項目測試訪問地址: http://tree ...
  • 話不多說,直接開乾 一.下載 1.官方鏈接下載: https://www.microsoft.com/zh-cn/sql-server/sql-server-downloads 2.在下載目錄中找到下麵這個小的安裝包 SQL2022-SSEI-Dev.exe,運行開始下載SQL server; 二. ...
  • 前言 隨著物聯網(IoT)技術的迅猛發展,MQTT(消息隊列遙測傳輸)協議憑藉其輕量級和高效性,已成為眾多物聯網應用的首選通信標準。 MQTTnet 作為一個高性能的 .NET 開源庫,為 .NET 平臺上的 MQTT 客戶端與伺服器開發提供了強大的支持。 本文將全面介紹 MQTTnet 的核心功能 ...
  • Serilog支持多種接收器用於日誌存儲,增強器用於添加屬性,LogContext管理動態屬性,支持多種輸出格式包括純文本、JSON及ExpressionTemplate。還提供了自定義格式化選項,適用於不同需求。 ...
  • 目錄簡介獲取 HTML 文檔解析 HTML 文檔測試參考文章 簡介 動態內容網站使用 JavaScript 腳本動態檢索和渲染數據,爬取信息時需要模擬瀏覽器行為,否則獲取到的源碼基本是空的。 本文使用的爬取步驟如下: 使用 Selenium 獲取渲染後的 HTML 文檔 使用 HtmlAgility ...
  • 1.前言 什麼是熱更新 游戲或者軟體更新時,無需重新下載客戶端進行安裝,而是在應用程式啟動的情況下,在內部進行資源或者代碼更新 Unity目前常用熱更新解決方案 HybridCLR,Xlua,ILRuntime等 Unity目前常用資源管理解決方案 AssetBundles,Addressable, ...
  • 本文章主要是在C# ASP.NET Core Web API框架實現向手機發送驗證碼簡訊功能。這裡我選擇是一個互億無線簡訊驗證碼平臺,其實像阿裡雲,騰訊雲上面也可以。 首先我們先去 互億無線 https://www.ihuyi.com/api/sms.html 去註冊一個賬號 註冊完成賬號後,它會送 ...
  • 通過以下方式可以高效,並保證數據同步的可靠性 1.API設計 使用RESTful設計,確保API端點明確,並使用適當的HTTP方法(如POST用於創建,PUT用於更新)。 設計清晰的請求和響應模型,以確保客戶端能夠理解預期格式。 2.數據驗證 在伺服器端進行嚴格的數據驗證,確保接收到的數據符合預期格 ...