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  • Python实现的数据结构与算法之队列详解

    本文实例讲述了Python实现的数据结构与算法之队列。分享给大家供大家参考。具体分析如下:

    一、概述

    队列(Queue)是一种先进先出(FIFO)的线性数据结构,插入操作在队尾(rear)进行,删除操作在队首(front)进行。

    二、ADT

    队列ADT(抽象数据类型)一般提供以下接口:

    ① Queue() 创建队列
    ② enqueue(item) 向队尾插入项
    ③ dequeue() 返回队首的项,并从队列中删除该项
    ④ empty() 判断队列是否为空
    ⑤ size() 返回队列中项的个数

    队列操作的示意图如下:

    三、Python实现

    使用Python的内建类型list列表,可以很方便地实现队列ADT:

    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding: utf-8 -*-
    class Queue:
      def __init__(self):
        self.items = []
      def enqueue(self, item):
        self.items.append(item)
      def dequeue(self):
        return self.items.pop(0)
      def empty(self):
        return self.size() == 0
      def size(self):
        return len(self.items)

    四、应用

    著名的 约瑟夫斯问题(Josephus Problem)是应用队列(确切地说,是循环队列)的典型案例。在 约瑟夫斯问题 中,参与者围成一个圆圈,从某个人(队首)开始报数,报数到n+1的人退出圆圈,然后从退出人的下一位重新开始报数;重复以上动作,直到只剩下一个人为止。

    值得注意的是,Queue类只实现了简单队列,上述问题实际上需要用循环队列来解决。在报数过程中,通过“将(从队首)出队的人再入队(到队尾)”来模拟循环队列的行为。具体代码如下:

    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding: utf-8 -*-
    def josephus(namelist, num):
      simqueue = Queue()
      for name in namelist:
        simqueue.enqueue(name)
      while simqueue.size() > 1:
        for i in xrange(num):
          simqueue.enqueue(simqueue.dequeue())
        simqueue.dequeue()
      return simqueue.dequeue()
    if __name__ == '__main__':
      print(josephus(["Bill", "David", "Kent", "Jane", "Susan", "Brad"], 3))

    运行结果:

    $ python josephus.py
    Susan
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/ceo-python/p/11627408.html
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