宣传网站怎么做,珠海网站推广优化,热 网站正在建设中,wordpress显示作者的角色什么是队列#xff1f; 队列是一种有次序的数据集合#xff0c;其特征是#xff1a;新数据项的添加总发生在一端#xff08;通常称为“尾rear”端#xff09;#xff0c;而现存数据项的移除总发生在另一端#xff08;通常称为“首front”端#xff09;#xff1b;当数…什么是队列 队列是一种有次序的数据集合其特征是新数据项的添加总发生在一端通常称为“尾rear”端而现存数据项的移除总发生在另一端通常称为“首front”端当数据项加入队列首先出现在队尾随着队首数据项的移除它逐渐接近队首。 新加入的数据项必须在数据集末尾等待而等待时间最长的数据项则是队首 这种次序安排的原则称为**FIFOFirst-in-first-out先进先出** 队列的列子出现在我们日常生活的方方面面排队 计算机科学中队列的例子打印机、进程调度、键盘缓冲。 抽象数据类型Quene是一个有次序的数据集合 队列数据类型的操作定义 Queue(创建一个空队列对象返回值为Queue对象; enqueue(item)将数据项item添加到队尾无返回值; dequeue(从队首移除数据项返回值为队首数据项队列被修改; isEmpty(测试是否空队列返回值为布尔值 size(返回队列中数据项的个数。 队列的应用热土豆 热土豆的原理跟“击鼓传花”的原理相似当鼓声停的时候手里有土豆的小孩就要出列 我们用队列来实现热土豆问题的算法参加游戏的人名列表以及传土豆次数算法返回最后剩下的人名 主要就是 模拟程序采用队列来存放所有参加游戏的人名按照传递土豆方向从队首排列到队尾游戏时队首始终是持有土豆的人 模拟游戏开始只需要将队首的人出列随即再到队尾入队算是土豆的一次传递传递了num次后将队首的人移除不再入队如此反复直到队列中剩余1人具体代码如下 # 队列的应用热土豆问题 from pythonds.basic.queue import Queuedef hotPotato(namelist, num):simqueue Queue()for name in namelist:#添加数据到队列里面simqueue.enqueue(name)while simqueue.size() 1:for i in range(num):#simqueue.dequeue()返回队尾simqueue.enqueue(simqueue.dequeue())simqueue.dequeue()return simqueue.dequeue()print(hotPotato([A, B, C, D, E, F, G], 7))运行后的结果如下 打印任务 我们再看队列的另一个应用打印任务 多人共享一台打印机采取“先到先服务”的队列策略来执行打印任务在这种设定下一个首要的问题就是 这种打印作业系统的容量有多大 在能够接受的等待时间内系统能容纳多少用户 以多高频率提交多少打印任务 一个具体的实例配置如下一个实验室在任意一小时内大约有10名学生在场这一小时中每人会发起2次左右的打印每次1-20页 打印机的性能是以草稿模式打印的话每分钟10页以正常模式打印的话打印质量好但速度下降为每分钟5页。 现在的问题是怎么设定打印机的模式让大家都不会等太久的前提下尽量打印高质量 这是一个典型的决策支持问题但无法通过规则直接计算 我们要用一段程序来模拟这种打印任务场景然后对程序运行结果进行分析以支持对打印模式设定的决策。 那么如何对问题进行建模呢 首先对问题进行抽象确定相关的对象和过程摒弃那些对问题实质没有关系的学生性别、年龄、打印机型号、打印内容、纸张大小等等众多细节 对象打印任务、打印队列、打印机 打印任务的属性提交时间、打印页数 打印队列的属性具有FIFO性质的打印任务队列 打印机的属性打印速度、是否忙 过程生成和提交打印任务确定生成概率实例为每小时会有10个学生提交的20个作业这样概率是每180秒会有1个作业生成并提交概率为每秒1/180确定打印页数实例是1~20页那么就是1-20页之间概率相同。 过程实施打印 当前的打印作业正在打印的作业 打印结束倒计时新作业开始打印时开始倒计时回复标识表示打印完毕可以处理下一个作业 模拟时间: 统一的时间框架以最小单位秒均匀流逝的时间设定结束时间 同步所有过程在一个时间单位里对生成打印任务和实施打印两个过程各处理一次 打印任务问题如何模拟流程 创建打印队列对象 时间按照秒的单位流逝 按照概率生成打印作业加入打印队列 如果打印机空闲且队列不为空则取出队首作业打印记录此作业等待时间 如果打印机忙则按照打印速度进行1秒打印 如果当前作业打印完成则打印机进入空闲 时间用尽开始统计平均等待时间 作业的等待时间 生成作业时记录生成的时间戳 开始打印时当前时间减去生成时间即可 作业的打印时间 生成作业时记录作业的页数 开始打印时页数除以打印速度即可 那么基本运行程序如下 # 队列的应用打印机 from pythonds.basic.queue import Queue import randomclass Printer:#打印机类def __init__(self, ppm):#定义打印速度self.pagerate ppm#定义打印任务初始化的时候没有self.currentTask None#打印任务倒计时self.timeRemaining 0def tick(self):#打印任务if self.currentTask ! None:self.timeRemaining self.timeRemaining - 1if self.timeRemaining 0:self.currentTask Nonedef busy(self):#判断打印机是否繁忙if self.currentTask ! None:return Trueelse:return Falsedef startNext(self, newtask):#开始打印新的作业self.currentTask newtaskself.timeRemaining newtask.getPages()*60/self.pagerateclass Task:#打印作业类def __init__(self, time):#生成时间戳self.timestamp time#打印页数self.pages random.randrange(1, 21)def getStamp(self):return self.timestampdef getPages(self):return self.pagesdef waitTime(self, currenttime):#等待时间return currenttime - self.timestampdef newPrintTask():#新生成作业函数num random.randrange(1, 181)if num 180:return Trueelse:return Falsedef simulation(numSecond, pagesPerMinute):#模拟任务labprinter Printer(pagesPerMinute)printQuene Queue()waitingtimes []for currentSecond in range(numSecond):if newPrintTask():task Task(currentSecond)printQuene.enqueue(task)if (not labprinter.busy()) and (not printQuene.isEmpty()):nexttask printQuene.dequeue()waitingtimes.append(nexttask.waitTime(currentSecond))labprinter.startNext(nexttask)labprinter.tick()averageWait sum(waitingtimes)/len(waitingtimes)print(Average Wait %6.2f secs %3d tasks remaining. %(averageWait, printQuene.size()))双端队列Deque 双端队列Deque是一种有次序的数据集跟队列相似其两端可以称作首尾端但deque中数据项既可以从队首加也可以从队尾加数据项也可以从两端移除。从某种意义上来说双端队列集成了栈和队列的能力。 但是双端队列并不具有内在的LIFO或者FIFO特性如果用双端队列来模拟栈或者队列需要由使用者自行维护操作的一致性。 双端队列的操作如下 举例来说 双端队列比较常见的应用就是回文词的判定。 回文词指的是正读和反读都是一样的此。 比如说radar madam toot等等 具体代码实现逻辑如下 from pythonds.basic.deque import Dequedef palchecker(aString):chardeque Deque()#将所有字符取出加入到队列里面for ch in aString:chardeque.addRear(ch)stillEqual Truewhile chardeque.size() 1 and stillEqual:first chardeque.removeFront()last chardeque.removeRear()if first ! last:stillEqual Falsereturn stillEqualprint(palchecker(llldssa)) print(palchecker(radar))