当前位置:网站首页 > 编程语言 > 正文

环形队列一定优于非环形队列吗(环形队列和非环形队列)



queue.Queue 是 Python 标准库 queue 模块中的一个类,适用于多线程环境。它实现了线程安全的 FIFO(先进先出)队列。

双端队列(Deque,Double-Ended Queue)是一种具有队列和栈性质的数据结构,它允许我们在两端进行元素的添加(push)和移除(pop)操作。在Python中,双端队列可以通过collections模块中的deque类来实现。

deque是一个双端队列的实现,它提供了在两端快速添加和移除元素的能力。

当结合使用appendleft和popleft时,你实际上是在实现一个栈(Stack)的数据结构,因为栈是后进先出(LIFO)的,而这两个操作正好模拟了栈的“压栈”和“弹栈”行为。append和pop结合使用同理。

优先队列(Priority Queue)是一种特殊的队列,其中的元素按照优先级进行排序。优先级最高的元素总是最先出队。Python 标准库中提供了 queue.PriorityQueue 和 heapq 模块来实现优先队列。

queue.PriorityQueue

queue.PriorityQueue 是 Python 标准库 queue 模块中的一个类,适用于多线程环境。它实现了线程安全的优先队列。

heapq

heapq 模块是 Python 标准库中的一个模块,提供了基于堆的优先队列实现。heapq 模块不是线程安全的,适用于单线程环境。

代码示例:

 
  

1.概念

1.术语

在描述树的各个部分的时候有很多术语。

  • 为了让介绍的内容更容易理解, 需要知道一些树的术语.
  • 不过大部分术语都与真实世界的树相关, 或者和家庭关系相关(如父节点和子节点), 所以它们比较容易理解.

我们先来看一下树的结构

2.树的定义

  • 树(Tree): n(n≥0)个结点构成的有限集合。
    • 当n=0时,称为空树;
    • 对于任一棵非空树(n> 0),它具备以下性质:
    • 树中有一个称为“根(Root)”的特殊结点,用 root 表示;
    • 其余结点可分为m(m>0)个互不相交的有限集T1,T2,... ,Tm,其中每个集合本身又是一棵树,称为原来树的“子树(SubTree)”

    注意:

    • 子树之间不可以相交
    • 除了根结点外,每个结点有且仅有一个父结点;
    • 一棵N个结点的树有N-1条边。

3.树的术语:

  • 1.结点的度(Degree):结点的子树个数.
  • 2.树的度:树的所有结点中最大的度数. (树的度通常为结点的个数N-1)
  • 3.叶子结点(Leaf):度为0的结点. (也称为叶子结点)
  • 4.父结点(Parent):有子树的结点是其子树的根结点的父结点
  • 5.子结点(Child):若A结点是B结点的父结点,则称B结点是A结点的子结点;子结点也称孩子结点。
  • 6.兄弟结点(Sibling):具有同一父结点的各结点彼此是兄弟结点。
  • 7.路径和路径长度:从结点n1到nk的路径为一个结点序列n1 , n2,… , nk, ni是 ni+1的父结点。路径所包含边的个数为路径的长度。
  • 8.结点的层次(Level):规定根结点在1层,其它任一结点的层数是其父结点的层数加1。
  • 9.树的深度(Depth):树中所有结点中的最大层次是这棵树的深度。

1.概念

二叉树的定义

  • 二叉树可以为空, 也就是没有结点.
  • 若不为空,则它是由根结点和称为其左子树TL和右子树TR的两个不相交的二叉树组成。

二叉树有五种形态:

  • 注意c和d是不同的二叉树, 因为二叉树是有左右之分的.

2.特性

二叉树有几个比较重要的特性, 在笔试题中比较常见:

  • 一个二叉树第 i 层的最大结点数为:2^(i-1), i >= 1;
  • 深度为k的二叉树有最大结点总数为: 2^k - 1, k >= 1;
  • 对任何非空二叉树 T,若n0表示叶结点的个数、n2是度为2的非叶结点个数,那么两者满足关系n0 = n2 + 1。 

3.特殊的二叉树

1.满二叉树(Full Binary Tree)

在二叉树中, 除了最下一层的叶结点外, 每层节点都有2个子结点, 就构成了满二叉树.

2.完全二叉树(Complete Binary Tree)

  • 除二叉树最后一层外, 其他各层的节点数都达到最大个数.
  • 且最后一层从左向右的叶结点连续存在, 只缺右侧若干节点.
  • 满二叉树是特殊的完全二叉树.
  • 下面不是完全二叉树, 因为D节点还没有右结点, 但是E节点就有了左右节点.

4.二叉树的存储

二叉树的存储常见的方式是链表.

链表存储:

  • 二叉树最常见的方式还是使用链表存储.
  • 每个结点封装成一个Node, Node中包含存储的数据, 左结点的引用, 右结点的引用.

5.二叉树遍历

前序遍历(Pre-order Traversal)、中序遍历(In-order Traversal)和后序遍历(Post-order Traversal)是二叉树的三种基本遍历方式。

遍历规则:

  • 前序遍历,按照以下顺序访问节点:根节点、左子树、右子树。
  • 中序遍历,按照以下顺序访问节点:左子树、根节点、右子树。
  • 后序遍历,按照以下顺序访问节点:左子树、右子树、根节点。

二叉查找树(Binary Search Tree, BST)是一种特殊的二叉树,它具有以下性质:

  1. 每个节点都有一个键值(key)。
  2. 对于每个节点,其左子树中的所有节点的键值都小于该节点的键值。
  3. 对于每个节点,其右子树中的所有节点的键值都大于该节点的键值。
  4. 左子树和右子树也分别是二叉查找树。
  5. 二叉查找树不允许出现键值相等的结点。

二叉查找树的主要操作包括插入、删除和遍历。

1.创建二叉查找树

 
  

 参数说明:

  • key: 节点的键值。
  • left: 指向左子节点的指针。
  • right: 指向右子节点的指针。

2.创建二叉查找树

 
  
  • root: 指向二叉搜索树的根节点。初始时为 None。

3.插入节点

插入操作的步骤:

  1. 如果树为空:直接将新节点作为根节点。
  2. 如果树不为空
    • 从根节点开始,根据新节点的键值与当前节点的键值的比较结果,决定向左子树还是右子树移动
    • 如果新节点的键值小于当前节点的键值,如果当前节点没有左子树,则将新节点插入到当前节点的左子树,否则向左子树移动。
    • 如果新节点的键值大于当前节点的键值,如果当前节点没有右子树,则将新节点插入到当前节点的右子树,否则向右子树移动。
    • 重复上述步骤,直到找到一个空位置,将新节点插入到该位置。
 
  
  • insert(key): 公开的插入方法。如果树为空,则创建一个新节点作为根节点;否则,调用 _insert 方法进行递归插入。
  • _insert(node, key): 递归插入方法。根据键值的大小,递归地在左子树或右子树中插入新节点。

4.查找节点 

 
  

5.删除节点 

删除逻辑:

1.递归查找待删除节点

  • 如果待删除节点的键值小于当前节点的键值,递归地在左子树中查找并删除。
  • 如果待删除节点的键值大于当前节点的键值,递归地在右子树中查找并删除。

2.找到待删除节点

删除操作的步骤可以分为以下几种情况:

  1. 待删除节点是叶子节点(没有子节点):直接删除该节点。
  2. 待删除节点只有一个子节点:用其子节点替换该节点。
  3. 待删除节点有两个子节点:
    • 找到右子树中的最小节点(即后继节点)。
    • 用后继节点的键值替换待删除节点的键值。
    • 删除后继节点(后继节点要么是叶子节点,要么只有一个右子节点)。
 
  

6.遍历

遍历规则:

前序遍历,按照以下顺序访问节点:根节点、左子树、右子树。

中序遍历,按照以下顺序访问节点:左子树、根节点、右子树。

后序遍历,按照以下顺序访问节点:左子树、右子树、根节点。

 
  

整个代码实现:

 
  

 

 

到此这篇环形队列一定优于非环形队列吗(环形队列和非环形队列)的文章就介绍到这了,更多相关内容请继续浏览下面的相关推荐文章,希望大家都能在编程的领域有一番成就!

版权声明


相关文章:

  • 打印机打印控件(打印机打印控件怎么启动)2025-10-22 12:45:05
  • gitee镜像安装(gitee镜像仓库)2025-10-22 12:45:05
  • 纯dos u盘制作(制作dos启动u盘需要多大u盘)2025-10-22 12:45:05
  • 公文一级公文中第一”与第1”的用法解析:何时使用第1”?二级公文中第一”与第1”的用法解析:何时使用第1”?三级公文中第一”与第1”的用法解析:何时使用第1”?是什么意思(公文一级公文中第一”与第1”的用法解析:何时使用第1”?二级公文中第一”与第1”的用法解析:何时使用第1”?范例)2025-10-22 12:45:05
  • ewm系统(Ewm系统无法确定源存储位)2025-10-22 12:45:05
  • 左斜杠 右斜杠(左斜杠右斜杠区别表示和还是或者)2025-10-22 12:45:05
  • 对乙酰氨基酚和阿咖酚散(对乙酰氨基酚和阿咖酚散哪个好)2025-10-22 12:45:05
  • ubuntu镜像源配置(ubuntu配置本地镜像源)2025-10-22 12:45:05
  • ipv6组播报文(ipv6组播vlan)2025-10-22 12:45:05
  • 目录上一章下一章书架(书架上一章目录下一页)2025-10-22 12:45:05
  • 全屏图片