Python实现的数据结构与算法之队列详解

yipeiwu_com6年前Python基础

本文实例讲述了Python实现的数据结构与算法之队列。分享给大家供大家参考。具体分析如下:

一、概述

队列(Queue)是一种先进先出(FIFO)的线性数据结构,插入操作在队尾(rear)进行,删除操作在队首(front)进行。

二、ADT

队列ADT(抽象数据类型)一般提供以下接口:

① Queue() 创建队列
② enqueue(item) 向队尾插入项
③ dequeue() 返回队首的项,并从队列中删除该项
④ empty() 判断队列是否为空
⑤ size() 返回队列中项的个数

队列操作的示意图如下:

三、Python实现

使用Python的内建类型list列表,可以很方便地实现队列ADT:

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
class Queue:
  def __init__(self):
    self.items = []
  def enqueue(self, item):
    self.items.append(item)
  def dequeue(self):
    return self.items.pop(0)
  def empty(self):
    return self.size() == 0
  def size(self):
    return len(self.items)

四、应用

著名的 约瑟夫斯问题(Josephus Problem)是应用队列(确切地说,是循环队列)的典型案例。在 约瑟夫斯问题 中,参与者围成一个圆圈,从某个人(队首)开始报数,报数到n+1的人退出圆圈,然后从退出人的下一位重新开始报数;重复以上动作,直到只剩下一个人为止。

值得注意的是,Queue类只实现了简单队列,上述问题实际上需要用循环队列来解决。在报数过程中,通过“将(从队首)出队的人再入队(到队尾)”来模拟循环队列的行为。具体代码如下:

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
def josephus(namelist, num):
  simqueue = Queue()
  for name in namelist:
    simqueue.enqueue(name)
  while simqueue.size() > 1:
    for i in xrange(num):
      simqueue.enqueue(simqueue.dequeue())
    simqueue.dequeue()
  return simqueue.dequeue()
if __name__ == '__main__':
  print(josephus(["Bill", "David", "Kent", "Jane", "Susan", "Brad"], 3))

运行结果:

$ python josephus.py
Susan

希望本文所述对大家的Python程序设计有所帮助。

相关文章

在Python中操作文件之read()方法的使用教程

 read()方法读取文件size个字节大小。如果读取命中获得EOF大小字节之前,那么它只能读取可用的字节。 语法 以下是read()方法的语法: fileObject.r...

教大家玩转Python字符串处理的七种技巧

教大家玩转Python字符串处理的七种技巧

前言 日常使用python经常要对文本进行处理,无论是爬虫的数据解析,还是大数据的文本清洗,还是普通文件的处理,都是要用到字符串. Python对字符串的处理内置了很多高效的函数,非常方...

详解Python Socket网络编程

Socket 是进程间通信的一种方式,它与其他进程间通信的一个主要不同是:它能实现不同主机间的进程间通信,我们网络上各种各样的服务大多都是基于 Socket 来完成通信的,例如我们每天浏...

Python高级特性与几种函数的讲解

切片 从list或tuple中取部分元素。 list = [1, 2, 3, 4] list[0 : 3] # [1, 2, 3] list[-2 : -1] # -1表示最后一个,...

python OpenCV GrabCut使用实例解析

python OpenCV GrabCut使用实例解析

这篇文章主要介绍了python OpenCV GrabCut使用实例解析,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下 先上一个效果图...