数据结构之---队列（顺序队列、循环队列、链队列、优先级队列）

本文详细介绍了链队列和优先级队列的数据结构实现。链队列通过头结点链接左右指针，确保插入和删除操作的时间复杂度为O(1)。优先级队列使用heapq模块实现，按优先级排序并保持元素插入顺序。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1 链队列

# 定义一个头结点，左边指向队列的开头，
# 右边指向队列的末尾，保证我们插入一个元素和取出一个元素都是O(1)的操作
class Head:
    def __init__(self):
        self.left = None
        self.right = None

class Node:
    def __init__(self, value):
        self.value = value
        self.next = None

class Queue:
    def __init__(self):
        # 初始化节点
        self.head = Head()

    def enqueue(self, value):
        # 插入元素，先新建一个结点
        newnode = Node(value)
        p = self.head
        if p.right:
            # 如果head结点的右边不为None
            # 说明队列中已经有元素了

            temp = p.right
            p.right = newnode
            temp.next = newnode
        else:
            # 队列为空，插入第一个元素
            p.right = newnode
            p.left = newnode

    def dequeue(self):
        p = self.head
        if p.left and (p.left == p.right):
            # 这说明队列中已经有元素
            # 但是这是最后一个元素
            temp = p.left
            p.left = p.right = None
            return temp.value
        elif p.left and (p.left != p.right):
            # 说明队列中有元素，而且不止一个
            temp = p.left
            p.left = temp.next
            return temp.value

        else:
            # 队列为空，抛出查询错误
            raise LookupError('queue is empty')

    def is_empty(self):
        if self.head.left:
            return False
        else:
            return True

    def top(self):
        # 查询目前队列中最早入队的元素
        if self.head.left:
            return self.head.left.value
        else:
            raise LookupError('queue is empty')

if __name__ == '__main__':
    queue = Queue()
    print(queue.is_empty())
    queue.enqueue(1)
    queue.enqueue(2)
    queue.enqueue(3)
    queue.enqueue(4)
    queue.enqueue(5)
    print(queue.is_empty())
    print(queue.dequeue())
    print(queue.dequeue())

    print(queue.top())

https://blog.youkuaiyun.com/ZHUQIUSHI123/article/details/93974599

2 优先级队列

利用heapq模块实现

import heapq

#利用heapq实现一个简答的优先级队列
class PriorityQueue:
    def __init__(self):
        self._queue=[]
        self._index=0
    def push(self,item,priority):
        heapq.heappush(self._queue,(-priority,self._index,item))
        self._index+=1
    def pop(self):
        return heapq.heappop(self._queue)[-1]

class Item:
    def __init__(self,name):
        self.name=name

    def __repr__(self):
        return 'Item({!r})'.format(self.name)

if __name__ == '__main__':
    q=PriorityQueue()
    q.push(Item('foo'),1)
    q.push(Item('bar'),5)
    q.push(Item('spam'),4)
    q.push(Item('grok'),1)

    print(q.pop())
    print(q.pop())
    #具有相同优先级的两个元素，返回的顺序同它们插入到队列时的顺序相同
    print(q.pop())
    print(q.pop())

https://blog.youkuaiyun.com/wcg541/article/details/98238812