数据结构——python 队列

队列

队列 (queue) 是一种特殊的线性表，特殊之处在于它只允许在表的前端（front）进行删除操作，而在表的后端（rear）进行插入操作，和栈一样，队列是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的端称为队尾，进行删除操作的端称为队头。队列符合先进先出[FIFO]的原则。

复杂度分析
队列属于常见的一种线性结构，对于出队和进队而言，时间复杂度都为 O(1)。

用链表实现队列

class Node(object):
    def __init__(self, elem):
        self.elem = elem  # 表示对应的元素值
        self.next = None  # 表示下一个链接的链点


class Queue(object):
    def __init__(self):
        self.head = None  # 头部链点为 None
        self.rear = None  # 尾部链点为 None

    def is_empty(self):
        return self.head is None  # 判断队列是否为空

    def enqueue(self, elem):
        p = Node(elem)  # 初始化一个新的点
        if self.is_empty():
            self.head = p  # 队列头部为新的链点
            self.rear = p  # 队列尾部为新的链点
        else:
            self.rear.next = p  # 队列尾部的后继是这个新的点
            self.rear = p  # 然后让队列尾部指针指向这个新的点

    def dequeue(self):
        if self.is_empty():  # 判断队列是否为空
            print('Queue_is_empty')  # 若队列为空，则退出 dequeue 操作
        else:
            result = self.head.elem  # result为队列头部元素
            self.head = self.head.next  # 改变队列头部指针位置
            return result  # 返回队列头部元素

    def peek(self):  # 查看队列头部的元素
        if self.is_empty():  # 判断队列是否为空
            print('NOT_FOUND')  # 为空则返回 NOT_FOUND
        else:
            return self.head.elem  # 返回队列头部元素

    def print_queue(self):
        print("queue:")
        temp = self.head
        myqueue = []  # 暂时存放队列数据
        while temp is not None:
            myqueue.append(temp.elem)
            temp = temp.next
        print(myqueue)

if __name__ == "__main__":
    queue = Queue()
    queue.enqueue(21)
    queue.enqueue(35)
    queue.enqueue(58)
    queue.enqueue(13)
    queue.dequeue()
    queue.print_queue()

用数组实现队列

class Queue():
    def __init__(self):
        self.entries = []  # 表示队列内的参数
        self.length = 0  # 表示队列的长度
        self.front = 0  # 表示队列头部位置

    def enqueue(self, item):
        self.entries.append(item)  # 添加元素到队列里面
        self.length = self.length + 1  # 队列长度增加 1

    def dequeue(self):
        self.length = self.length - 1  # 队列的长度减少 1
        dequeued = self.entries[self.front]  # 队首元素为dequeued
        self.front -= 1  # 队首的位置减少1
        self.entries = self.entries[self.front:]  # 队列的元素更新为退队之后的队列
        return dequeued

    def peek(self):
        return self.entries[0]  # 直接返回队列的队首元素