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问题:如何在Python中实现一个双向队列数据结构,能够支持从两端添加、删除元素,并且能够高效地实现队列和栈的所有操作? 回答: Python标准库中提供了deque类,它实现了双向队列(double-ended queue),拥有队列和栈的所有操作,并且能够高效地进行头尾两端的添加和删除操作。 创建一个双向队列对象:from collections import deque d = deque()
向队列中添加元素:
d.append(1) # 在队列尾部添加元素 d.appendleft(2) # 在队列头部添加元素
从队列中删除元素:
d.pop() # 从队列尾部删除元素 d.popleft() # 从队列头部删除元素
其他常用操作:
len(d) # 获取队列长度 d[0] # 访问头部元素 d[-1] # 访问尾部元素
例如,我们可以使用deque类实现一个栈:
class Stack: def __init__(self): self._data = deque() def push(self, x): self._data.append(x) def pop(self): return self._data.pop() def top(self): return self._data[-1] def empty(self): return not self._data
这样,我们就实现了一个支持高效删除操作的栈。同样,我们可以借助deque类实现一个队列:
class Queue: def __init__(self): self._data = deque() def push(self, x): self._data.append(x) def pop(self): return self._data.popleft() def front(self): return self._data[0] def empty(self): return not self._data
这样,我们就实现了一个支持高效删除操作的队列。deque类也支持快速地将一个序列转化为双向队列:
d = deque([1, 2, 3, 4, 5]) # 将列表转化为双向队列
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