数据结构与算法-(8)---队列(Queue)

简介: 数据结构与算法-(8)---队列(Queue)

队列的概念及特点🍁

队列(Queue):是一种有次序的数据集合,其特征是新数据项的添加总发生在一端 (通常称为“尾rear”端)

特点:First in first out-先进先出,就像排队一样先到先得.

而现存数据项的移除总发生在另一端 (通常称为“首front”端)

A queue is an ordered collection of items队列是有序的集合 where the addition of new itemshappens at one end, called the “rear,” and the removal of existing itemsoccurs at the other end, commonly called the “front.(只能在对头出,队尾入)

新加入的数据项必须在数据集末尾等待而等待时间最长的数据项则是队首

这种次序安排排的原则称为(FIFO:First-infirst-out)先进先出

或“先到先服务first-come first-served”

队列的例子出现在我们日常生活的方方面面:排队

队列仅有一个入口和一个出口不允许数据项直接插入队中,也不允许从中间移除数据项

对比栈和队列 🍁

仿照栈写队列的第一种写法🍁

class Queue:#初始化函数
    def __init__(self):
        self.items = []
    def isEmpty(self):
        return self.items == []
    def enqueue(self,item):#入队--#队列的对头对应列表的尾部-1
        self.items.insert(0,item)
    def dequeue(self):
        return self.items.pop()
    def size(self):
        return len(self.items)

仿照栈写队列的第二种写法🍁

class Queue:
    def __init__(self):
        self.items = []
    def isEmpty(self):
        return self.items  == []
    def enqueue(self,item):#队列的对头对应列表的头部0
        self.items.append(item)
    def dequeue(self):
        return self.items.pop(0)#将先进来的元素删除掉
    def size(self):
        return len(self.items)

注意:如果将pop(0)改为pop(),则会删除队列中最后添加元素不是最先添加的元素。这将导致队列的顺序被颠倒,不符合队列的FIFO(先进先出)原则。因此,我们需要使用pop(0)来删除队列中最先添加的元素

在Python中,pop()是一个内置的列表(list)方法,用于删除并返回列表中指定位置的元素。pop()方法接受一个可选参数索引,默认值为-1,表示要删除并返回最后一个元素。如果提供了索引,则会删除并返回指定位置的元素。

例如,对于以下列表:

lst = [1, 2, 3, 4, 5]

调用pop()方法:

lst.pop()

删除并返回最后一个元素5

[1, 2, 3, 4]

而调用pop(2)方法:

lst.pop(2)

则会删除并返回索引为2的元素3

[1, 2, 4, 5]

热土豆问题🍁

“击鼓传花”的土豆版本

传烫手的热土豆,鼓声停的时候,手里有土豆的小孩就要出列

#stack queue 本质都是列表,通过函数实现不同进出
class Queue:
    def __init__(self):
        self.items = []
    def isEmpty(self):
        return self.items  == []
    def enqueue(self,item):#队列的对头对应列表的头部0
         self.items.append(item)
    def dequeue(self):
        return self.items.pop(0)
    def size(self):
        return len(self.items)
def hotPotato(namelist, num):
    simqueue = Queue()#实例化对象-模拟空队列
    for name in namelist:#入队
        simqueue.enqueue(name)#开始游戏
    while simqueue.size() > 1:#队列长度>1
        for i in range(num):#---相当于计数器  控制土豆传递数量0 - num-1
            simqueue.enqueue(simqueue.dequeue())#确定拿着热土豆的人---传递一次,通过for循环让一次传递重复n次
        print(str(simqueue.dequeue())+" is eliminated .")#将拿热土豆的人输出
    return simqueue.dequeue()#将唯一剩下的那个人返回
print(hotPotato(["Bill","David","Susan","Jane","Kent","Brad"],7))#根据传递次数淘汰

土豆传递的规律:当达到7次传递以后,拿到热土豆的人就会被淘汰,然后这个热土豆就会传递给刚刚淘汰的那个人的下一个人,但是这个过程不计入到传递次数里面,当土豆从下一个人开始继续往下传递时才开始计算传递次数.  (A B C D 表示4个人)以下是每传递3次热土豆淘汰一个人的两轮游戏过程演示

目录
相关文章
|
前端开发 Java
java实现队列数据结构代码详解
本文详细解析了Java中队列数据结构的实现,包括队列的基本概念、应用场景及代码实现。队列是一种遵循“先进先出”原则的线性结构,支持在队尾插入和队头删除操作。文章介绍了顺序队列与链式队列,并重点分析了循环队列的实现方式以解决溢出问题。通过具体代码示例(如`enqueue`入队和`dequeue`出队),展示了队列的操作逻辑,帮助读者深入理解其工作机制。
579 1
|
存储 C语言 C++
【C++数据结构——栈与队列】顺序栈的基本运算(头歌实践教学平台习题)【合集】
本关任务:编写一个程序实现顺序栈的基本运算。开始你的任务吧,祝你成功!​ 相关知识 初始化栈 销毁栈 判断栈是否为空 进栈 出栈 取栈顶元素 1.初始化栈 概念:初始化栈是为栈的使用做准备,包括分配内存空间(如果是动态分配)和设置栈的初始状态。栈有顺序栈和链式栈两种常见形式。对于顺序栈,通常需要定义一个数组来存储栈元素,并设置一个变量来记录栈顶位置;对于链式栈,需要定义节点结构,包含数据域和指针域,同时初始化栈顶指针。 示例(顺序栈): 以下是一个简单的顺序栈初始化示例,假设用C语言实现,栈中存储
922 77
|
11月前
232.用栈实现队列,225. 用队列实现栈
在232题中,通过两个栈(`stIn`和`stOut`)模拟队列的先入先出(FIFO)行为。`push`操作将元素压入`stIn`,`pop`和`peek`操作则通过将`stIn`的元素转移到`stOut`来实现队列的顺序访问。 225题则是利用单个队列(`que`)模拟栈的后入先出(LIFO)特性。通过多次调整队列头部元素的位置,确保弹出顺序符合栈的要求。`top`操作直接返回队列尾部元素,`empty`判断队列是否为空。 两题均仅使用基础数据结构操作,展示了栈与队列之间的转换逻辑。
|
存储 C++ 索引
【C++数据结构——栈与队列】环形队列的基本运算(头歌实践教学平台习题)【合集】
【数据结构——栈与队列】环形队列的基本运算(头歌实践教学平台习题)【合集】初始化队列、销毁队列、判断队列是否为空、进队列、出队列等。本关任务:编写一个程序实现环形队列的基本运算。(6)出队列序列:yzopq2*(5)依次进队列元素:opq2*(6)出队列序列:bcdef。(2)依次进队列元素:abc。(5)依次进队列元素:def。(2)依次进队列元素:xyz。开始你的任务吧,祝你成功!(4)出队一个元素a。(4)出队一个元素x。
534 13
【C++数据结构——栈与队列】环形队列的基本运算(头歌实践教学平台习题)【合集】
|
算法 调度 C++
STL——栈和队列和优先队列
通过以上对栈、队列和优先队列的详细解释和示例,希望能帮助读者更好地理解和应用这些重要的数据结构。
350 11
☀☀☀☀☀☀☀有关栈和队列应用的oj题讲解☼☼☼☼☼☼☼
### 简介 本文介绍了三种数据结构的实现方法:用两个队列实现栈、用两个栈实现队列以及设计循环队列。具体思路如下: 1. **用两个队列实现栈**: - 插入元素时,选择非空队列进行插入。 - 移除栈顶元素时,将非空队列中的元素依次转移到另一个队列,直到只剩下一个元素,然后弹出该元素。 - 判空条件为两个队列均为空。 2. **用两个栈实现队列**: - 插入元素时,选择非空栈进行插入。 - 移除队首元素时,将非空栈中的元素依次转移到另一个栈,再将这些元素重新放回原栈以保持顺序。 - 判空条件为两个栈均为空。
|
缓存 监控 算法
内网监控管理软件:PHP 语言队列算法揭秘
在数字化办公环境中,内网监控管理软件对企业的稳定运行和信息安全至关重要。本文深入介绍PHP中的队列算法及其在内网监控软件中的应用,包括监控数据收集、任务调度和日志记录等场景,通过代码示例展示其实现方法。队列算法可提高性能、保证数据顺序并实现异步处理,为企业提供高效的安全保障。
247 1
|
存储 C语言 C++
【C++数据结构——栈与队列】链栈的基本运算(头歌实践教学平台习题)【合集】
本关任务:编写一个程序实现链栈的基本运算。开始你的任务吧,祝你成功!​ 相关知识 初始化栈 销毁栈 判断栈是否为空 进栈 出栈 取栈顶元素 初始化栈 概念:初始化栈是为栈的使用做准备,包括分配内存空间(如果是动态分配)和设置栈的初始状态。栈有顺序栈和链式栈两种常见形式。对于顺序栈,通常需要定义一个数组来存储栈元素,并设置一个变量来记录栈顶位置;对于链式栈,需要定义节点结构,包含数据域和指针域,同时初始化栈顶指针。 示例(顺序栈): 以下是一个简单的顺序栈初始化示例,假设用C语言实现,栈中存储整数,最大
329 9
|
C++
【C++数据结构——栈和队列】括号配对(头歌实践教学平台习题)【合集】
【数据结构——栈和队列】括号配对(头歌实践教学平台习题)【合集】(1)遇到左括号:进栈Push()(2)遇到右括号:若栈顶元素为左括号,则出栈Pop();否则返回false。(3)当遍历表达式结束,且栈为空时,则返回true,否则返回false。本关任务:编写一个程序利用栈判断左、右圆括号是否配对。为了完成本关任务,你需要掌握:栈对括号的处理。(1)遇到左括号:进栈Push()开始你的任务吧,祝你成功!测试输入:(()))
446 7
|
存储 缓存 算法
在C语言中,数据结构是构建高效程序的基石。本文探讨了数组、链表、栈、队列、树和图等常见数据结构的特点、应用及实现方式
在C语言中,数据结构是构建高效程序的基石。本文探讨了数组、链表、栈、队列、树和图等常见数据结构的特点、应用及实现方式,强调了合理选择数据结构的重要性,并通过案例分析展示了其在实际项目中的应用,旨在帮助读者提升编程能力。
512 5