python双向队列deque

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一. 双向队列deque

双端队列，可以快速的从另外一侧追加和推出对象，deque是一个双向链表，针对list连续的数据结构插入和删除进行优化。

它提供了两端都可以操作的序列，这表示在序列的前后你都可以执行添加或删除操作。双向队列(deque)对象支持以下方法：

1. append()：添加元素x到队列右端

###定义deque（字符串形式）
d = deque('ghi')  
##或者列表形式定义deque:
# d = deque(['g', 'h', 'i'])
d.append('j') 
d
deque(['g', 'h', 'i', 'j'])

2. appendleft()：添加元素x到队列左端

d.appendleft('f')
d
deque(['f', 'g', 'h', 'i', 'j'])

3. clear()：移除所有元素，使其长度为0

d = deque('ghi')
d.clear()
d
deque([])

4. copy()：创建一份浅拷贝

d = deque('xiaoweuge')
y = d.copy()
print(y)
deque(['x', 'i', 'a', 'o', 'w', 'e', 'u', 'g', 'e'])

5. count()：计算 deque 中元素等于 x 的个数

d = deque('xiaoweuge-shuai')
d.count('a')
2

6. extend()：扩展deque的右侧，通过添加iterable参数中的元素

a = deque('abc')
b = deque('cd')
a.extend(b)
a
deque(['a', 'b', 'c', 'c', 'd'])

#与append 的区别
a = deque('abc')
b = deque('cd')
a.append(b)
deque(['a', 'b', 'c', deque(['c', 'd'])])

7. extendleft()：扩展deque的左侧，通过添加iterable参数中的元素。注意对左添加时，在结果中iterable参数中的顺序将被反过来添加

a = deque('abc')
b = deque('cd')
a.extendleft(b)
a
deque(['d', 'c', 'a', 'b', 'c'])

8. index()：返回元素 x 在 deque 中的位置（在索引 start 之后，索引 stop 之前）。返回第一个匹配项，如果未找到则引发 ValueError

d = deque('xiaoweuge')
d.index('w')
4

9. insert()：在位置 i 插入 x ，如果插入会导致一个限长 deque 超出长度 maxlen 的话，就引发一个 IndexError

a = deque('abc')
a.insert(1,'X')
deque(['a', 'X', 'b', 'c'])

10. pop()：移去并且返回deque 最右侧的那一个元素。如果没有元素的话，就引发一个 IndexError

d = deque('abcj')
d.pop()      
'j'

11. popleft()：移去并且返回一个元素，deque 最左侧的那一个元素。如果没有元素的话，就引发 IndexError

d = deque('abcj')
d.popleft()
'a'

12. remove(value)：移除找到的第一个 value。如果没有的话就引发 ValueError

a = deque('abca')
a.remove('a')
a
deque(['b', 'c', 'a'])

13. reverse()：将deque逆序排列，返回 None

#逆序排列
d = deque('ghi') # 创建一个deque
list(reversed(d))
['i', 'h', 'g']

deque(reversed(d))
deque(['i', 'h', 'g'])

14. rotate(n=1)：向右循环移动 n 步。如果 n 是负数，就向左循环。如果deque不是空的，向右循环移动一步就等价于 d.appendleft(d.pop()) ，向左循环一步就等价于 d.append(d.popleft())

# 向右边挤一挤
d = deque('ghijkl')
d.rotate(1)                      
d
deque(['l', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k'])

# 向左边挤一挤
d.rotate(-1)                     
d
deque(['g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l'])

#看一个更明显的
x = deque('12345')
x
deque(['1', '2', '3', '4', '5'])
x.rotate()
x
deque(['5', '1', '2', '3', '4'])

d = deque(['12','av','cd'])
d.rotate(1)
deque(['cd', '12', 'av']

15. maxlen：Deque的最大尺寸，如果没有限定的话就是 None

from collections import deque
d=deque(maxlen=10)
for i in range(20):
   d.append(i)
d  
deque([10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19])

16. 其他操作

除了以上操作，deque还支持迭代、封存、len(d)、reversed(d)、copy.deepcopy(d)、copy.copy(d)、成员检测运算符 in 以及下标引用例如通过 d[0] 访问首个元素等。索引访问在两端的复杂度均为 O(1) 但在中间则会低至 O(n)。如需快速随机访问，请改用列表。

Deque从版本3.5开始支持 __ add ()， mul __()，和 __ imul __() 操作。

from collections import deque
d = deque('ghi')                 # 创建一个deque

for elem in d:
    print(elem.upper())
G
H
I

#从右边添加一个元素
d.append('j')
d   
deque(['g', 'h', 'i', 'j'])

#从左边添加一个元素
d.appendleft('f')
d 
deque(['f', 'g', 'h', 'i', 'j'])


#右边删除
d.pop()                          
'j'
#左边边删除
d.popleft()
'f'
#看看还剩下啥
list(d)                          # 
['g', 'h', 'i']
#成员检测
'h' in d                         
True
#添加多个元素
d.extend('jkl')              
d
deque(['g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l'])


d.clear()                        # empty the deque
d.pop()                          # cannot pop from an empty deque
Traceback (most recent call last):
    File "<pyshell#6>", line 1, in -toplevel-
        d.pop()
IndexError: pop from an empty deque


d.extendleft('abc')              # extendleft() reverses the input order
d
deque(['c', 'b', 'a']

二. 参考链接

【万字长文详解】Python库collections，让你击败99%的Pythoner