Python cookbook（数据结构与算法）实现优先级队列的方法示例
发布时间：2020-12-17 07:23:19 所属栏目：Python 来源：网络整理
导读：本篇章节讲解Python实现优先级队列的方法。供大家参考研究具体如下： 问题： 要实现一个队列，它能够以给定的优先级对元素排序，且每次pop操作时都会返回优先级最高的那个元素； 解决方案： 采用heapq模块实现一个简单的优先级队列 # example.py##
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本篇章节讲解Python实现优先级队列的方法。分享给大家供大家参考，具体如下： 问题：要实现一个队列，它能够以给定的优先级对元素排序，且每次pop操作时都会返回优先级最高的那个元素； 解决方案：采用heapq模块实现一个简单的优先级队列
# example.py
#
# Example of a priority queue
import heapq
class PriorityQueue:
def __init__(self):
self._queue = []
self._index = 0
def push(self,item,priority):
heapq.heappush(self._queue,(-priority,self._index,item))
self._index += 1
def pop(self):
return heapq.heappop(self._queue)[-1]
# Example use
class Item:
def __init__(self,name):
self.name = name
def __repr__(self):
return 'Item({!r})'.format(self.name)
q = PriorityQueue()
q.push(Item('foo'),1)
q.push(Item('bar'),5)
q.push(Item('spam'),4)
q.push(Item('grok'),1)
print("Should be bar:",q.pop())
print("Should be spam:",q.pop())
print("Should be foo:",q.pop())
print("Should be grok:",q.pop())
Python 3.4.0 (v3.4.0:04f714765c13,Mar 16 2014,19:24:06) [MSC v.1600 32 bit (Intel)] on win32
Type "copyright","credits" or "license()" for more information.
>>> ================================ RESTART ================================
>>>
Should be bar: Item('bar')
Should be spam: Item('spam')
Should be foo: Item('foo')
Should be grok: Item('grok')
>>>
可以看出：第一次执行pop()操作时返回的元素具有最高的优先级；对于相同优先级的两个元素（foo和gork）返回的顺序同它们插入到队列时的顺序相同。 在这段代码中，队列以元组(-priority,item)的形式组成，priority取负值是为了队列按照从高到低的顺序排列，这和堆默认的从小到大的排序相反。 变量index的作用是对相同优先级的元素以适当的顺序排列，特别对同优先级的元素间做比较操作时扮演了重要的角色。 Item实例无法进行次序比较：
a=Item('foo')
b=Item('bar')
print('a<b: ',a<b)
>>>
Traceback (most recent call last):
File "D:4autotests 2scriptpython-cookbookpython-cookbook-mastersrc15.implementing_a_priority_queueexample.py",line 27,in <module>
print('a<b: ',a<b)
TypeError: unorderable types: Item() < Item()
>>>
如果以元组(priority, item)的形式来表示元素，只要优先级不同，就可进行比较：
a=(1,Item('foo'))
b=(5,Item('bar'))
c=(1,Item('gork'))
print('a<b: ',a<b)
print('a<c: ',a<c)
>>>
a<b: True
Traceback (most recent call last):
File "D:4autotests 2scriptpython-cookbookpython-cookbook-mastersrc15.implementing_a_priority_queueexample.py",line 29,in <module>
print('a<c: ',a<c)
TypeError: unorderable types: Item() < Item()
>>>
引入额外的索引值，以(priority,index,item)的方式建立元组，就可以避免相同优先级无法比较的问题，因为没有哪两个元组会有相同的index值； a=(1,1,2,a<c) >>> a<b: True a<c: True >>> 如果想将这个队列用于线程间通信，还需要增加适当的锁和信号机制。 （代码摘自《Python Cookbook》） 更多关于Python相关内容感兴趣的读者可查看本站专题：《Python数据结构与算法教程》、《Python加密解密算法与技巧总结》、《Python编码操作技巧总结》、《Python函数使用技巧总结》、《Python字符串操作技巧汇总》及《Python入门与进阶经典教程》 希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。 您可能感兴趣的文章:
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