Python中collections.deque双端队列详解与用法

Aria
Aria
发布时间:2026-10-16| 7人浏览过
原创

本文详细介绍Python标准库collections中deque双端队列的使用。涵盖从两端高效添加元素、rotate旋转操作、maxlen限制长度自动丢弃旧元素等核心特性,并列举append、pop、clear等常用方法,帮助开发者根据场景选择合适的数据结构。

1 概要

deque是一个双端队列数据结构。当需要频繁从队列两端追加数据时,使用deque是理想选择;若涉及大量随机访问操作,则不建议使用deque,应优先选用列表(list)。

deque的核心优势在于支持从两端进行追加操作,即append和appendleft,这是普通列表所不具备的特性。

#-*- coding: UTF-8 -*-

import time
from collections import deque                                               

#  可以指定 队列的长度
mydeque=deque(maxlen=10)
mydeque.maxlen
Out[43]: 10

# 默认从右边加入
mydeque.append(10)
mydeque.append(12)
mydeque
Out[7]: deque([10, 12])

# time.sleep(4)
# 也可以从左边加入
mydeque.appendleft('a')
mydeque.appendleft('b')
mydeque.appendleft('c')
mydeque.appendleft('d')
mydeque.appendleft('e')
mydeque
Out[11]: deque(['e', 'd', 'c', 'b', 'a', 10, 12])

mylist= range(5,8)
# 也可以加入一个列表,默认从右边加入
# mydeque.extend(mylist)
mydeque.extendleft(mylist)
mydeque
Out[14]: deque([7, 6, 5, 'e', 'd', 'c', 'b', 'a', 10, 12])

# 出队列,返回出队列的元素 
# 可以从左边也可以从右边 出队列 
mydeque.pop()
mydeque.popleft()

# 查看 队列里面元素个数
print len(mydeque)

# 统计元素的个数
#统计a 有几个
print mydeque.count('a')

# 在某个位置insert 一个元素 
# insert(i, x)
# Insert x into the deque at position i.
d1
Out[31]: deque([10, 12, 13, 14])
d1.insert(2,'frank')
d1
Out[33]: deque([10, 12, 'frank', 13, 14])

#翻转操作
# deque.reverse()

mydeque
Out[52]: deque([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])
mydeque.reverse()
mydeque
Out[54]: deque([9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0])

# remove 移除某个元素 
mydeque
Out[23]: deque(['e', 'd', 'c', 'b', 'a', 10, 12])
mydeque.remove(10)
mydeque
Out[25]: deque(['e', 'd', 'c', 'b', 'a', 12])

# 清空队列元素 clear
mydeque
Out[46]: deque([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])
mydeque.clear
Out[47]: <function deque.clear>
mydeque.clear()
mydeque
Out[49]: deque([])

# copy 浅拷贝
# Create a shallow copy of the deque.
l1 = [6, 5, 8, 3, 9, 0, 2, 7, 4, 1] 
d3 = deque(l1)
d3
Out[64]: deque([6, 5, 8, 3, 9, 0, 2, 7, 4, 1])
d4 = d3.copy()
d4
Out[66]: deque([6, 5, 8, 3, 9, 0, 2, 7, 4, 1])

2 重要方法说明

rotate方法:

该操作用于将队列元素进行循环移动。参数value指定移动的步长,执行rotate(value)后,每个元素依次向后移动value步,最后一个元素移动到第一个位置计为一步。

from collections import deque
d = deque()
d.extend(['a', 'b', 'c', 'd', 'e'])
d.rotate(2)  # 指定次数,默认1次
print(d) # deque(['d', 'e', 'a', 'b', 'c'])

关于maxlen参数的说明:

  • 如果在构建deque实例时指定了maxlen参数,可以通过访问d.maxlen属性来获取该队列的最大长度限制。
  • 当插入的元素数量超过maxlen设定的上限时,deque会自动删除最旧的元素以维持长度限制。
  • 具体被删除的元素取决于数据是从哪一端添加的:从右端添加时移除左端元素,从左端添加时移除右端元素。

具体示例如下:

d = deque(list(range(5)),maxlen=5)
d
Out[21]: deque([0, 1, 2, 3, 4])

d.maxlen
Out[26]: 5

# 从左边添加元素, # 元素4 被挤出 队列

d.appendleft('frank')
d
Out[23]: deque(['frank', 0, 1, 2, 3])

# 从右边添加元素, 元素 'frank'  被挤出队列.
d
Out[23]: deque(['frank', 0, 1, 2, 3])
d.append('xiaoming')
d
Out[25]: deque([0, 1, 2, 3, 'xiaoming'])

3 总结

deque是专为高效实现插入和删除操作而设计的双向列表数据结构。

总结要点:

  • deque作为双端队列,默认从右侧进入队列。
  • 默认从右侧出队列。
  • 移除队列元素 
    • insert()方法
    • appendleft()方法
    • append()方法
    • extend(...)方法
    • extendleft(...)方法

获取队列长度使用len(deque)

  • pop()方法
  • popleft()方法
count(value)   # 统计某个值出现的个数
remove(...)
reverse()   

#轮询向前走n,最后一个元素往前移动,第一个元素依次后移 
rotate(n=1)

清空队列使用dequeue.clear()方法

参考deque官方文档

到此关于Python中collections模块deque使用详解的介绍结束,更多相关Python deque内容可搜索本站历史文章或继续浏览后续内容,感谢支持。

相关标签:

免责声明:本文内容仅供参考,不代表本站观点。转载或引用请注明出处。

Python 相关产品和应用

全部下载
Selenium

Selenium

4.51.0 · Windows

用于浏览器自动化和 Web 测试的 Python 工具。

scikit-learn

scikit-learn

1.9.1 · Windows

常用 Python 机器学习算法与模型评估工具库。

Black

Black

26.10.1 · Windows

强调一致性的 Python 自动代码格式化工具。

Ruff

Ruff

0.17.1 · macOS

由 Rust 编写的高速 Python 代码检查和格式化工具。

pytest

pytest

9.1.1 · Windows

简洁而强大的 Python 自动化测试框架。

FastAPI

FastAPI

0.146.0 · Windows

高性能 Python API 框架,支持类型提示和自动接口文档。

Flask

Flask

3.1.3 · Windows

轻量灵活的 Python Web 应用框架。

Django

Django

6.1.2 · Windows

成熟的 Python Web 框架,适合构建内容站点和业务系统。

Spyder

Spyder

6.1.7 · Windows

面向科学计算与数据分析的 Python 集成开发环境。

SciPy

SciPy

1.18.1 · Windows

面向科学、工程和技术计算的 Python 算法库。