詳解python數據結構之隊列Queue

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一、前言

隊列Queue是一種先進先出（FIFO，First In First Out）的線性表。允許一端進行插入（rear），對應的另一段進行刪除（front）。

本篇包含以下內容：
（1）Queue的基本格式
（2）入隊列en_queue
（3）刪除數據函數 de_queue

二、Queue的基本格式

class Queue():
    def __init__(self,size):
        self.size = size 
        self.front = -1 #設置front初始值，每出隊列一個數據就加 1
        self.rear = -1 #設置rear初始值，每入隊列一個數據就加 1
        self.queue = [] #隊列中數據的列表
        
    def display_queue(self): #打印隊列數據
        print(self.queue)

if __name__ == "__main__":
    queue = Queue(6) #設置隊列queue的空間大小
    queue.display_queue() #調用打印函數

三、入隊列函數 en_queue

class Queue():
    def __init__(self,size):
        self.size = size
        self.front = -1
        self.rear = -1
        self.queue = []

    def en_queue(self,data):
        if self.rear >= (self.size -1): #當入隊列數據數量大於隊列的size，提示queue is full!
            print("queue is full!")
            return 
        self.queue.append(data) #queue有空間就將數據入隊列
        self.rear += 1 #每入隊列一個數據就加 1

    def display_queue(self):
        print(self.queue)

if __name__ == "__main__":
    queue = Queue(6)
    queue.en_queue(0)
    queue.en_queue(1)
    queue.en_queue(2)
    queue.en_queue(3)
    queue.en_queue(4)
    queue.en_queue(5)
    queue.en_queue(6) #queue空間是 6，入隊列數據有 7 個，提示queue is full！
    queue.display_queue()

執行結果：

在這裡插入圖片描述

四、刪除數據函數 de_queue

class Queue():
    def __init__(self,size):
        self.size = size
        self.front = -1
        self.rear = -1
        self.queue = []
    def en_queue(self,data):
        if self.rear >= (self.size -1):
            print("queue is full!")
            return 
        self.queue.append(data)
        self.rear += 1
    
    def de_queue(self):
        if  self.rear < 0: #rear表示隊列中數據的多少，所以當它小於0時說明queue中沒有數據
            print("queue is empty!")
            return
        self.front += 1 #當queue不為空時，每出隊列一個數據 front就加 1
        self.queue.pop(0) #刪除最先進來的數據
        self.rear -= 1 #刪除一個數據，隊列中的數據數量就要減 1

    def display_queue(self):
        print(self.queue)

if __name__ == "__main__":
    queue = Queue(6)
    queue.en_queue(0)
    queue.en_queue(1)
    queue.en_queue(2)
    queue.en_queue(3)
    queue.en_queue(4)
    queue.en_queue(5)
    queue.display_queue()
    queue.de_queue()
    queue.display_queue()
    queue.de_queue()
    queue.display_queue()
    queue.de_queue()
    queue.display_queue()
    queue.de_queue()
    queue.display_queue()
    queue.de_queue()
    queue.display_queue()
    queue.de_queue()
    queue.display_queue()
    queue.de_queue()
    queue.display_queue() #隊列中共有 6 個數據，刪除 7 個數據，所以會提示queue is empty！

執行結果：

在這裡插入圖片描述

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