deque python|极客教程

deque python

什么是deque？

deque是Python中的一个双向队列数据结构，全名为“double-ended queue”，可以在两端快速地添加或删除元素。deque的操作效率比通常的列表要高，尤其是在涉及到频繁的插入和删除操作时。

deque是collections模块中的一部分，所以要使用deque需要导入collections模块。我们可以使用以下命令导入deque：

from collections import deque

deque的使用

创建deque

使用deque时，我们首先要创建一个deque对象。可以通过传入一个可迭代对象来初始化deque，也可以直接创建一个空的deque。

以下是创建deque的两种方式：

# 通过传入可迭代对象创建deque
nums = deque([1, 2, 3, 4, 5])
print(nums)  # deque([1, 2, 3, 4, 5])

# 创建一个空的deque
colors = deque()
print(colors)  # deque([])

添加元素

我们可以使用append()方法在deque的右端添加一个元素，使用appendleft()方法在左端添加一个元素。

colors.append('red')
colors.appendleft('blue')
print(colors)  # deque(['blue', 'red'])

删除元素

我们可以使用pop()方法在deque的右端删除一个元素，使用popleft()方法在左端删除一个元素。

colors.pop()
print(colors)  # deque(['blue'])

colors.popleft()
print(colors)  # deque([])

访问元素

我们可以通过下标来访问deque中的元素，下标可以是正数也可以是负数。正数表示从左往右的索引，负数表示从右往左的索引。

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

print(nums[0])  # 1
print(nums[-1])  # 5

其他操作

反转deque

我们可以使用reverse()方法来反转deque的元素顺序。

nums = deque([1, 2, 3, 4, 5])
nums.reverse()

print(nums)  # deque([5, 4, 3, 2, 1])

清空deque

我们可以使用clear()方法来清空deque。

nums = deque([1, 2, 3, 4, 5])
nums.clear()

print(nums)  # deque([])

deque的旋转

我们可以使用rotate(n)方法来对deque进行旋转操作，其中n为正数表示向右旋转，n为负数表示向左旋转。

nums = deque([1, 2, 3, 4, 5])
nums.rotate(2)

print(nums)  # deque([4, 5, 1, 2, 3])

nums.rotate(-2)

print(nums)  # deque([1, 2, 3, 4, 5])

deque与list的性能比较

由于deque是双向队列，其在插入和删除操作上比列表效率更高。为了验证这一点，我们可以通过一个简单的实验来比较deque和list的性能。

import time
from collections import deque

# 测试列表操作的性能
start_time = time.time()
lst = []
for i in range(100000):
    lst.append(i)
for i in range(100000):
    lst.pop()
end_time = time.time()
print(f"List takes {end_time - start_time} seconds")

# 测试deque操作的性能
start_time = time.time()
d = deque()
for i in range(100000):
    d.append(i)
for i in range(100000):
    d.pop()
end_time = time.time()
print(f"Deque takes {end_time - start_time} seconds")

在实验中，我们分别对列表和deque进行了十万次的插入和删除操作，并记录下了执行时间。一般情况下，deque的性能会优于列表。