队列的顺序表实现(python实现)

队列是一种先进先出（FIFO）的数据结构，因此对队列的操作涉及到队列的头部和尾部。若用python中的顺序表(list)实现，出队用pop(0)，入队用append()实现，则删除list头部数据的开小较大，不是一种高效的实现。但可是使用list作为储存队列的空间，实现队列需要一个头部元素位置的引用，以及当前队列的长度。具体实现原理如下：

 由上图可以总结出实现的思路：

• 用一个固定大小的列表存储队列元素，此外每次操作后需更新队头位置，以及队列长度。
• 入队时，每次在队尾位置后添加元素，若队尾位置到了最后且列表还有空间，则在0位置添加元素。
• 入队时，若队列长度达到了列表的容量则需开辟一块更大的空间，此时需要将队列全部元素取出，放到新的列表中，且队头位置为0。

#基于顺序表实现的队列
class SQueue():
    def __init__(self,init_len=8):
        self._len=init_len          #容量
        self._elems=[0]*init_len    #存储元素的list
        self._head=0                #队头位置
        self._num=0                 #队里元素个数

    def is_empty(self):             #判断队列是否为空
        return self._num==0

    def peek(self):                 #获取队头的元素
        if self.is_empty():
            print("当前队列为空")
            return
        return self._elems[self._head]

    def dequeue(self):              #出队
        if self.is_empty():
            print("当前队列为空")
            return
        e=self._elems[self._head]
        self._num-=1
        self._head=(self._head+1)%self._len
        return e

    def __extend(self):             #扩充容量
        old_len=self._len
        self._len*=2
        new_elems=[0]*self._len
        for i in range(old_len):
            new_elems[i]=self._elems[(self._head+i)%old_len]
        self._elems=new_elems
        self._head=0

    def enqueue(self,e):              #入队
        if self._num==self._len:
            self.__extend()
        self._elems[(self._head+self._num)%self._len]=e
        self._num+=1