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Python算法应用实战之队列详解(python算法的应用)
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队列（queue）
队列是先进先出（FIFO, First-In-First-Out）的线性表，在具体应用中通常用链表或者数组来实现，队列只允许在后端（称为rear）进行插入操作，在前端（称为front）进行删除操作，队列的操作方式和堆栈类似，唯一的区别在于队列只允许新数据在后端进行添加（摘录维基百科）。
如图所示
队列的接口
一个队列至少需要如下接口：
接口 描述 add(x) 入队 delete() 出队 clear() 清空队列 isEmpty() 判断队列是否为空 isFull() 判断队列是否未满 length() 队列的当前长度 capability() 队列的容量
然而在Python中，可以使用collections模块下的deque函数，deque函数提供了队列所有的接口，那么先让我门看看队列deque函数提供了那些API把：
collections.deque是双端队列，即左右两边都是可进可出的
方法 描述 append(x) 在队列的右边添加一个元素 appendleft(x) 在队列的左边添加一个元素 clear() 从队列中删除所有元素 copy() 返回一个浅拷贝的副本 count(value) 返回值在队列中出现的次数 extend([x..]) 使用可迭代的元素扩展队列的右侧 extendleft([x..]) 使用可迭代的元素扩展队列的右侧 index(value, [start, [stop]]) 返回值的第一个索引，如果值不存在，则引发ValueError。 insert(index, object) 在索引之前插入对象 maxlen 获取队列的最大长度 pop() 删除并返回最右侧的元素 popleft() 删除并返回最左侧的元素 remove(value) 删除查找到的第一个值 reverse() 队列中的所有元素进行翻转 rotate() 向右旋转队列n步（默认n = 1），如果n为负，向左旋转。
现在我们在Python中测试下这些个API的使用吧。
入队操作
出队操作
其他的API
实例
二项式系数
题目
编写程序，求二项式系数表中(杨辉三角)第K层系列数
思路
把第K行的系数存储在队列中 依次出队K层的系数（每行最后一个1不出队），并推算K+1层系数，添加到队尾，最后在队尾添加一个1，便变成了k+1行。解决代码
划分无冲突子集
题目
某动物园搬家，要运走N种动物，老虎与狮子放在一起会大家，大象与犀牛放在一个笼子会打架，野猪和野狗放在一个笼子里会打架，现在需要我们设计一个算法，使得装进同一个笼子的动物互相不打架。
思路
把所有动物按次序入队 创建一个笼子(集合)，出队一个动物，如果和笼子内动物无冲冲突则添加到该笼子，有冲突则添加到队尾，等待进入新笼子 由于队列先进先出的特性，如果当前出队动物的index不大于前一个出队动物的index，说明当前队列中所有动物已经尝试过进入且进入不了当前笼子，此时创建信的笼子(集合)解决代码
数字变换
题目
对于一对正整数a,b,对a只能进行加1，减1，乘2操作，问最少对a进行几次操作能得到b？
例如：
a=3,b=: 可以通过-1，3次操作得到； a=5,b=8：可以通过(5-1)*2，2次操作得到8；思路
本题用广度优先搜索，寻找a到b状态迁移最短路径，对于每个状态s，可以转换到撞到s+1,s-1,s*2:
把初始化状态a入队； 出队一个状态s，然后s+1,s-1,s*2入队； 反复循环第二步骤，直到状态s为b；解决代码
总结
标签: python算法的应用
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