Python队列原理及实现方法示例

队列是一种常见的数据结构，它是按照先进先出（First-In-First-Out, FIFO）的原则进行操作的线性表。本文将详细介绍Python中队列的原理及实现方法示例。

队列的原理：

队列的原理使用队列可以将输入数据暂时存放，等待后续程序处理。在Python中，可以使用queue模块来实现队列的相关操作。

queue模块中最常用的类是Queue和PriorityQueue：

• Queue类：顺序存储队列，底层基于collections.deque实现，Deques支持线程安全，内部操作都是原子的。
• PriorityQueue类：优先级队列。

队列的实现方法示例：

1. 利用Queue实现队列

使用Python标准库中的queue模块中的Queue类来实现队列。Queue的操作常用有：

• Queue.qsize() 返回队列的大小
• Queue.put(item) 将元素item放入队列中
• Queue.get() 从队列头部获取一个元素，并将其从队列中删除

这里我们以最简单的队列示例为例：

import queue

# 创建一个队列对象(默认队列大小为0，即无限制)
q = queue.Queue()

# 从队列头部获取一个元素并删除
print(q.get()) # --> 阻塞，队列为空

# 将元素入队
q.put('1')
q.put('2')

# 返回队列的大小
print(q.qsize()) # --> 2

# 获取队列头部的元素并删除
print(q.get()) # --> 1

# 再次获取队列头部的元素并删除
print(q.get()) # --> 2

2. 利用PriorityQueue实现队列

使用Python标准库中的queue模块中的PriorityQueue类来实现优先级队列，相对于普通队列来说，还支持了元素的优先级设置，队列元素根据优先级按照从小到大排序。

import queue 

# 创建一个PriorityQueue队列对象
pq = queue.PriorityQueue()

# 获取队列大小
print(pq.qsize()) # --> 0

# 添加元素
pq.put((1, '1'))
pq.put((3, '3'))
pq.put((2, '2'))

# 获取队列元素
for i in range(pq.qsize()):
    print(pq.get())

# 输出元素结果为：(1, '1'), (2, '2'), (3, '3')

以上两个示例演示了Python中两种常见的队列实现方法，相信你已经对Python队列有了更深入的了解。