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詳解Python的collections模組中的deque雙端佇列結構

WBOY
發布: 2016-07-22 08:56:24
原創
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deque 是 double-ended queue的縮寫,類似於 list,不過提供了在兩端插入和刪除的操作。

  • appendleft 在清單左側插入
  • popleft 彈出清單左側的值
  • extendleft 在左側擴充

例如:

queue = deque()
# append values to wait for processing
queue.appendleft("first")
queue.appendleft("second")
queue.appendleft("third")
# pop values when ready
process(queue.pop()) # would process "first"
# add values while processing
queue.appendleft("fourth")
# what does the queue look like now?
queue # deque(['fourth', 'third', 'second'])

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作為一個雙端隊列,deque還提供了一些其他的好用方法,例如 rotate 等,下面我們一起來看一下:

填充
deque可以從任意一端填充,在python實作稱為「左端」和「右端」。

import collections
d1 = collections.deque()
d1.extend('abcdefg')
print 'extend:', d1
d1.append('h')
print 'append:', d1
d2 = collections.deque()
d2.extendleft(xrange(6))
print 'extendleft', d2
d2.appendleft(6)
print 'appendleft', d2
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extendleft()迭代處理其輸入,對每個元素完成與appendleft()相同的處理。

extend: deque(['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g'])
append: deque(['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h'])
extendleft deque([5, 4, 3, 2, 1, 0])
appendleft deque([6, 5, 4, 3, 2, 1, 0])
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利用
可以從兩端利用deque元素,取決於應用的演算法。

import collections
print "From the right:"
d = collections.deque('abcdefg')
while True:
 try:
  print d.pop(),
 except IndexError:
  break
print
print "\nFrom the left:"
d = collections.deque(xrange(6))
while True:
 try:
  print d.popleft(),
 except IndexError:
  break
print
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使用pop()可以從deque右端刪除一個元素,使用popleft()可以從deque左端刪除一個元素。

From the right:
g f e d c b a

From the left:
0 1 2 3 4 5

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由於雙端佇列是執行緒安全的,可以在不同的執行緒中同時從兩端利用佇列的內容。

import collections
import threading
import time
candle = collections.deque(xrange(5))
def burn(direction, nextSource):
 while True:
  try:
   next = nextSource()
  except IndexError:
   break
  else:
   print '%8s: %s' % (direction, next)
   time.sleep(0.1)
 print '%8s done' % direction
 return
left = threading.Thread(target=burn, args=('Left', candle.popleft))
right = threading.Thread(target=burn, args=('Right', candle.pop))
left.start()
right.start()
left.join()
right.join()
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執行緒交替處理兩端,刪除元素,知道這個deque為空。

 Left: 0 Right: 4

 Right: 3 Left: 1

 Right: 2 Left done

 Right done

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旋轉
deque另外一個作用可以依照任一個方向旋轉,而跳過一些元素。

import collections
d = collections.deque(xrange(10))
print 'Normal:', d
d= collections.deque(xrange(10))
d.rotate(2)
print 'Right roration:', d
d = collections.deque(xrange(10))
d.rotate(-2)
print 'Left roration:', d
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結果:

Normal: deque([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])
Right roration: deque([8, 9, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7])
Left roration: deque([2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0, 1])
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再舉個例子:

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
下面这个是一个有趣的例子,主要使用了deque的rotate方法来实现了一个无限循环
的加载动画
"""
import sys
import time
from collections import deque
fancy_loading = deque('>--------------------')
while True:
 print '\r%s' % ''.join(fancy_loading),
 fancy_loading.rotate(1)
 sys.stdout.flush()
 time.sleep(0.08)

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輸出結果:

# 一个无尽循环的跑马灯 
------------->------- 
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來源:php.cn
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