input python 清空 python清空队列

一、队列

队列（Queue）是一个数据集合，仅允许在列表的一端进行插入，另一端进行删除。

队列性质：先进先出（First-in,First-out）

队列的基本操作：

入队（进队）：插入动作。进行插入的一端称为队尾（rear）

出队：删除动作。进行删除的一端成为队头（front）

队列能否用列表简单实现，为什么？

答：简单的用列表来做，如图所示：

当元素出队时，没有用的空间会随着元素的出队而增加，空间开销会变得很大。这种实现方式，不好。简单的用列表来做做不到。

解决方法：把队列头尾连起来，变成循环队列，如图所示：

图一：是个空队列  (rear=front)

图二、三：入队（rear+1）%Maxsize

图四、五：出队（front+1）%Maxsize

注意：当front=11（最大长度）时，要想把front变回0，算法是（front+1）%Maxsize，且无论什么数，对最大长度取余最后都能算出相应位置。所以出队为（front+1）%Maxsize，而不是front+1。同理，入队也是。

图六：如果此时此刻在rear+1这个位置再加一个元素，队满，rear=front，这个时候就会导致我们分不清front=rear到底是队空还是队满，于是决定牺牲一小块空间（如上图空间5），这个时候（rear+1）%Maxsize==front 为队满

二、队列的实现

方法一：自己用代码写一个队列

class Queue():
    # 初始化队列
    def __init__(self, Maxsize=100):
        self.queue = [0 for _ in range(Maxsize)]
        self.Maxsize = Maxsize
        self.rear = 0  # 队尾指针
        self.front = 0  # 对首指针

    # 入队
    def push_queue(self, element):
        self.rear = (self.rear + 1) % self.Maxsize
        self.queue[self.rear] = element

    # 出队 出队前提：栈不为空
    def pop_queue(self):
        if not self.is_empty():
            self.front = (self.front + 1) % self.Maxsize
            return self.queue[self.front]
        else:
            raise IndexError('Queue is empty')

    # 空队列
    def is_empty(self):
        return self.rear == self.front
        # 队列为空返回1，栈不为空返回0

    # 队满
    def is_filled(self):
        return (self.rear + 1) % self.Maxsize == self.front


q = Queue(5)
for i in range(4):  # 最后一个空间不用
    q.push_queue(i)
print(q.is_filled())
print(q.pop_queue())
print(q.pop_queue())
print(q.pop_queue())
print(q.pop_queue())

输出：

True
0
1
2
3

方法二：直接用python中的collections模块中的deque方法实现

入队：deque.append(x)

出队：deque.popleft(x) #从列表左边弹出的意思(队列先进先出)

from collections import deque

def plan_one():
    # 单向队列
    queue = deque()
    queue.append(1)  # 整数1入队
    queue.append(2)  # 整数2入队
    queue.popleft()
    return queue  # 该函数最后队列应只剩2

    # 双向队列
    # queue.appendleft(1)  #队首进队
    # queue.pop()   #队尾出队

def plan_two():
    queue = deque([1, 2, 3, 4, 5])
    # 已经有1,2,3,4,5这五个整数在里边了
    return queue

def plan_three():
    queue = deque([1, 2, 3], 5)  # 已有3个数，队列最大长度为54
    return queue


print(plan_one())
print(plan_two())
print(plan_three())

输出为：

deque([2])
deque([1, 2, 3, 4, 5])
deque([1, 2, 3], maxlen=5)

注意：在函数plan_three中，如果队列长度满了，deque就会自动出队（出的第一个数）。