一、deque介绍
在程序设计中，队列是常用的数据结构之一。Python标准库提供了deque模块，旨在提供在两端高效执行添加和删除操作的双端队列数据结构。
deque内部实现了一个双向链表，使得插入和删除操作在两端的时间复杂度均为O(1)。与列表list相比，deque保留了队列的性质，可以高效地从队列的两端执行添加和删除操作，而无需执行线性时间内的拆移操作。
下面我们看下如何使用Python deque模块创建一个双端队列：
from collections import deque d = deque()
二、deque基本操作
我们一般使用append()和appendleft()操作添加元素，使用pop()和popleft()操作删除元素。
下面我们看下这几个操作的示例代码：
from collections import deque d = deque([1, 2, 3]) d.append(4) print(d) # 输出：deque([1, 2, 3, 4]) d.appendleft(5) print(d) # 输出：deque([5, 1, 2, 3, 4]) d.pop() print(d) # 输出：deque([5, 1, 2, 3]) d.popleft() print(d) # 输出：deque([1, 2, 3])
需要注意的是，在Python deque模块中，如果想要在链表的任意位置插入或删除元素，需要使用insert()和remove()这两个操作。不过从性能的角度考虑，始终建议在两端进行添加和删除操作。
三、deque高级操作
1. rotate()操作
rotate()操作可以将deque从右端移动指定个数的元素到左端，或者从左端移动指定个数的元素到右端。这个操作有一个非常有用的特点：当向右旋转时，最右侧的元素会移到最左侧；当向左旋转时，最左侧的元素会移到最右侧。
下面我们看下rotate()操作的示例代码：
from collections import deque d = deque([1, 2, 3, 4, 5]) d.rotate(1) print(d) # 输出：deque([5, 1, 2, 3, 4]) d.rotate(2) print(d) # 输出：deque([3, 4, 5, 1, 2])
2. maxlen参数
deque还有一个非常有用的参数maxlen，可以指定deque的大小。当deque中元素的数量达到maxlen时，再执行添加操作，deque会从另一端删除元素。
下面我们看下maxlen参数的示例代码：
from collections import deque d = deque(maxlen=3) d.append(1) d.append(2) d.append(3) print(d) # 输出：deque([1, 2, 3], maxlen=3) d.append(4) print(d) # 输出：deque([2, 3, 4], maxlen=3)
3. 其他操作
除了上面提到的几个基本和高级的操作，Python deque模块还包括了许多其他的操作。比如count()可以计算某个元素在deque中出现的次数，extend()和extendleft()可以让我们将一个序列中的元素添加到deque中等等。
下面我们看下count()和extend()操作的示例代码：
from collections import deque d = deque([1, 2, 3, 4, 1, 2]) print(d.count(1)) # 输出：2 print(d.count(5)) # 输出：0 d.extend([5, 6]) print(d) # 输出：deque([1, 2, 3, 4, 1, 2, 5, 6])
四、总结
Python deque模块提供了高效的双向队列数据结构，使得我们在从队列的两端执行添加和删除操作的时候更加方便和高效。deque中还包括一些高级操作，尤其是rotate()操作和maxlen参数，可以为我们的程序带来更多的灵活性。
原创文章，作者：小蓝，如若转载，请注明出处：https://www.506064.com/n/278861.html
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