##基于链表的队列实现
可以将链表的“头节点”和“尾节点”分别视为“队首”和“队尾”,规定队尾仅可添加节点,队首仅可删除节点。
##图解
##基于链表的队列实现代码
class ListNode:
"""定义链表"""
def __init__(self):
self.val = None
self.next = None
class LinkedListQueue:
"""基于链表实现的队列"""
def __init__(self):
"""构造方法"""
self._front : ListNode | None = None #头结点front
self._rear: ListNode | None = None # 尾节点 rear
self._size: int = 0
def size(self):
"""获取队列的长度"""
return self._size
def is_empty(self):
"""判断队列是否为空"""
return not self._front
def push(self, num):
"""入队"""
# 尾节点后添加 num
node = ListNode(num)
# 如果队列为空,则令头、尾节点都指向该节点
if self._front is None:
self._front = node
self._rear = node
# 如果队列不为空,则将该节点添加到尾节点后
else:
self._rear.next = node
self._rear = node
self._size += 1
def pop(self) -> int:
"""出队"""
num = self.peek()
# 删除头节点
self._front = self._front.next
self._size -= 1
return num
def peek(self) -> int:
"""访问队首元素"""
if self.is_empty():
raise IndexError("队列为空")
return self._front.val
def to_list(self) -> list[int]:
"""转化为列表用于打印"""
queue = []
temp = self._front
while temp:
queue.append(temp.val)
temp = temp.next
return queue
##队列典型应用
淘宝订单。购物者下单后,订单将加入队列中,系统随后会根据顺序处理队列中的订单。在双十一期间,短时间内会产生海量订单,高并发成为工程师们需要重点攻克的问题。
各类待办事项。任何需要实现“先来后到”功能的场景,例如打印机的任务队列、餐厅的出餐队列等,队列在这些场景中可以有效地维护处理顺序。