【Python】(七)Python实现双端队列

双端队列是指首尾都能进出元素的线性数据结构。尽管进出是任意的,但数据在双端队列中的排列顺序却是不能改变的,这一点与普通队列是一样的
我们同样可以用列表为基础实现双端队列。这里,我们将列表的最后一个元素作为队首,将第一个元素作为队尾。这也就意味着,尾部出入队的时间复杂度是O(n),首部出入队的时间复杂度是O(1)。

class DeQueue():
    # DeQueue() 创建一个空的新双端队列。 它不需要参数,并返回一个空队列。
    def __init__(self):
        self.items = []
    
    # enqueue_end(item) 将新项添加到队尾。 它需要 item 作为参数,并不返回任何内容。
    def enqueue_end(self, item):
        self.items.insert(0, item)
    
    # dequeue_end() 从队尾移除项。它不需要参数并返回 item。 队列被修改。
    def dequeue_end(self):
        item = self.items.pop(0)
        return item
        
    # enqueue_head(item) 将新项添加到队首。 它需要 item 作为参数,并不返回任何内容。
    def enqueue_head(self, item):
        self.items.append(item)
    
    # dequeue_head() 从队首移除项。它不需要参数并返回 item。 队列被修改。
    def dequeue_head(self):
        item = self.items.pop()
        return item
    
    # isEmpty() 查看队列是否为空。它不需要参数,并返回布尔值。
    def isEmpty(self):
        return 0 == len(self.items)
        
    # size() 返回队列中的项数。它不需要参数,并返回一个整数。
    def size(self):
        length = len(self.items)
        return length

回文数检查

回文数检查是数据结构中的常见任务,这一任务可以应用双端队列直观有效地完成。
将待检查的字符串按顺序载入队列,首尾两侧弹出并比较,出现不一致时则判断为不是回文数。当队列为空或只剩一个元素是可以判断为回文数。

class DeQueue():
    # DeQueue() 创建一个空的新双端队列。 它不需要参数,并返回一个空队列。
    def __init__(self):
        self.items = []
    
    # enqueue_end(item) 将新项添加到队尾。 它需要 item 作为参数,并不返回任何内容。
    def enqueue_end(self, item):
        self.items.insert(0, item)
    
    # dequeue_end() 从队尾移除项。它不需要参数并返回 item。 队列被修改。
    def dequeue_end(self):
        item = self.items.pop(0)
        return item
        
    # enqueue_head(item) 将新项添加到队首。 它需要 item 作为参数,并不返回任何内容。
    def enqueue_head(self, item):
        self.items.append(item)
    
    # dequeue_head() 从队首移除项。它不需要参数并返回 item。 队列被修改。
    def dequeue_head(self):
        item = self.items.pop()
        return item
    
    # isEmpty() 查看队列是否为空。它不需要参数,并返回布尔值。
    def isEmpty(self):
        return 0 == len(self.items)
        
    # size() 返回队列中的项数。它不需要参数,并返回一个整数。
    def size(self):
        length = len(self.items)
        return length

# 检查传入的字符串是否为回文数,是则返回true,不是则返回false
def isPalindrome(checking_string):
    dequeue = DeQueue() #创建一个空的双端队列
    
    for ch in checking_string:
        dequeue.enqueue_head(ch) #将字符串按照字符逐个载入双端队列
        
    while dequeue.size()>1:
        head_char = dequeue.dequeue_head() #弹出队首字符
        end_char = dequeue.dequeue_end() #弹出队尾字符
        if head_char != end_char : #首位元素不等返回false
            return False
            
    return True #列标为空或者只剩一个元素时,为回文序列,返回true

def main():
    word_list = ['random','carrac','doooood','slefles']
    for word in word_list:
        print("%s ---- %s"%( isPalindrome(word), word))
        print("-----------------")

if __name__ == "__main__":
    main()

运行结果如下:

False ---- random
-----------------
True ---- carrac
-----------------
True ---- doooood
-----------------
False ---- slefles
-----------------

可以看出,实验结果是正确的。

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