Python deque的用法介绍

deque 是Python标准库 collections 中的一个类，实现了两端都可以操作的队列，相当于双端队列，与Python的基本数据类型列表很相似。

Python实现双端队列参考：https://blog.csdn.net/weixin_43790276/article/details/104033394

使用Python实现双端队列时，使用了列表，可以用双端队列与 deque 对比，deque类中实现了很多方法，接下来介绍deque类的用法。

一、deque入队和出队

deque 类中实现了单个数据入队，将一个可迭代对象入队，将数据插入指定位置的方法。

1. 单个数据入队

# coding=utf-8
import collectionsqueue = collections.deque()
queue.append('a')
queue.append('b')
queue.append('c')
print(queue)
queue.appendleft('A')
queue.appendleft('B')
print(queue)

运行结果：

deque(['a', 'b', 'c'])
deque(['B', 'A', 'a', 'b', 'c'])

append(item)，添加一个数据到队列的尾部。与列表的append()方法功能相似。

appendleft(item)，添加一个数据到队列的头部。与append()的添加方向相反。

2. 可迭代对象入队

queue.extend(['D', 'E'])
queue.extendleft(['c', 'd'])
print(queue)

运行结果：

deque(['d', 'c', 'B', 'A', 'a', 'b', 'c', 'D', 'E'])

extend(iterable)，将一个可迭代对象中的数据按顺序添加到队列的尾部。这里要注意，字符串也是可迭代对象，如直接添加字符串'ABC'，会将'A'、'B'、'C'添加到队列中，因为'ABC'会被当成一个可迭代对象进行迭代，要将'ABC'作为一个整体的字符串添加可以将其放到列表中，添加['ABC']才会符合预期。

extendleft(iterable)，将一个可迭代对象中的数据按顺序添加到队列的头部。

3. 指定位置插入数据

queue.insert(3, 'T')
print(queue)

运行结果：

deque(['d', 'c', 'B', 'T', 'A', 'a', 'b', 'c', 'D', 'E'])

insert(index, item)，在队列中的指定位置插入一个数据，index为指定的位置索引。

deque 类中实现了队列两端的出队方法。

print(queue.pop())
print(queue.popleft())
print(queue)

运行结果：

E
d
deque(['c', 'B', 'T', 'A', 'a', 'b', 'c', 'D'])

pop()，将队列尾部的数据弹出，并作为返回值。

popleft()，将队列头部的数据弹出，并作为返回值。

二、deque的copy方法

queue_b = queue.copy()
print(queue)
print(queue_b)
print(id(queue))
print(id(queue_b))

运行结果：

deque(['c', 'B', 'T', 'A', 'a', 'b', 'c', 'D'])
deque(['c', 'B', 'T', 'A', 'a', 'b', 'c', 'D'])
2502045746056
2502045746992

copy()，拷贝队列。拷贝之后，对原队列进行操作，不会影响到拷贝出来的队列。这个方法要在高于Python3.5的版本才有。

三、deque返回指定值的数量和索引

print(queue.count('b'))
queue.append('b')
print(queue.count('b'))
print(queue.count('z'))
print(queue.index('T'))

运行结果：

1
2
0
2

count(item)，返回队列中指定值的数量，如果值不存在则返回0。

index(item)，返回队列中指定值的索引，如果值不存在则报错，如果有多个相同的数据则返回从左到右第一个值的索引。

四、deque的翻转和轮转

print(queue)
queue.reverse()
print(queue)
queue.rotate(3)
print(queue)

运行结果：

deque(['c', 'B', 'T', 'A', 'a', 'b', 'c', 'D', 'b'])
deque(['b', 'D', 'c', 'b', 'a', 'A', 'T', 'B', 'c'])
deque(['T', 'B', 'c', 'b', 'D', 'c', 'b', 'a', 'A'])

reverse()，将队列翻转。与列表的reverse()方法功能一样。

rotate(num)，对队列中的数据进行轮转。每次轮转是将队尾的数据出队然后从队头入队，相当于先pop()再appendleft(item)，retate(num)中传入轮转的次数。

五、deque的删除

print(queue)
queue.remove('T')
print(queue)
queue.clear()
print(queue)

运行结果：

deque(['T', 'B', 'c', 'b', 'D', 'c', 'b', 'a', 'A'])
deque(['B', 'c', 'b', 'D', 'c', 'b', 'a', 'A'])
deque([])

remove(item)，从队列中删除指定的数据，如果指定的数据不存在则报错，如果有多个相同的数据则只会删除从左到右的第一个数据。

clear()，将队列清空。

六、deque指定队列的长度

que = collections.deque(maxlen=5)
que.extend(['a', 'b', 'c', 'd', 'e'])
print(que)
que.append('F')
print(que)
que.appendleft('A')
print(que)

运行结果：

deque(['a', 'b', 'c', 'd', 'e'], maxlen=5)
deque(['b', 'c', 'd', 'e', 'F'], maxlen=5)
deque(['A', 'b', 'c', 'd', 'e'], maxlen=5)

在实例化队列时，可以使用maxlen方法指定队列的长度。为了方便使用，deque类中用property将maxlen方法转换成了属性，并且deque类初始化时可将maxlen作为参数传入。

指定队列的长度后，如果队列已经达到最大长度，此时从队尾添加数据，则队头的数据会自动出队。队头的数据相等于被队尾新加的数据“挤”出了队列，以保证队列的长度不超过指定的最大长度。反之，从队头添加数据，则队尾的数据会自动出队。