想要實現一個隊列,能夠以給定的優先級來對準榮盛排序,而且每次pop操作時候都會返回優先級最高的那個元素
使用heapq模塊來實現一個簡單的優先級隊列
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]
簡單的使用
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(q._queue)
print(q.pop())
print(q.pop())
print(q.pop())
輸出
[(-5, 1, Item(‘bar’)), (-1, 0, Item(‘foo’)), (-4, 2, Item(‘spam’)), (-1, 3, Item(‘grok’))]
Item(‘bar’)
Item(‘spam’)
Item(‘foo’)
如上所示，第一次pop返回的bar是優先級最高的，具有相同優先級的foo和grok將依據插入順序返回。
這個實現核心在用heapq，heapq.heappush插入元素到_queue列表中，heapq.heappop移除，而且寶追趕列表中第一個元素的優先級最低，heappop方法總是返回最小的元素，因此這就是隊列能彈出正確元素的關鍵，就算N很大，效率也很高，因爲push和pop操作都是O(logN)，N代表堆中元素的數量。
隊列在這個示例中以元組（-priority，index，item）的形式組成，把priority取複製是爲了讓隊列能夠按照元素的優先級從高到低的順序排列，這和正常的堆排列從小到大的順序相反。
變量index的作用是把相同優先級的元素按照入隊順序排列，因爲單單Item實例無法排序
class Item:
def __init__(self, name):
self.name= name
def __repr__(self):
return 'Item({!r})'.format(self.name)
a = Item('foo')
b = Item('bar')
print(a)
print(b)
a<b
輸出
Item(‘foo’)
Item(‘bar’)
Traceback (most recent call last):
File “/Users/zhangkun/Documents/GitHub/geektime/pycookbook.py”, line 26, in
a<b
TypeError: ‘<’ not supported between instances of ‘Item’ and ‘Item’
如果按照元組（priority,item）形式來表示元素，只要優先級不同，就能比較，如果優先級相同就比較第二項，此時也會和上面一樣報錯
class Item:
def __init__(self, name):
self.name= name
def __repr__(self):
return 'Item({!r})'.format(self.name)
a = (1, Item('foo'))
b = (2, Item('bar'))
print(a<b)
c = (2, Item('ccc'))
d = (2, Item('ccc'))
print(c<d)
輸出：
True
Traceback (most recent call last):
File “/Users/zhangkun/Documents/GitHub/geektime/pycookbook.py”, line 28, in
print(c<d)
TypeError: ‘<’ not supported between instances of ‘Item’ and ‘Item’
不光有優先級，還通過引入額外的索引值建立元組（priority，index，item）就完全避免這個問題，因爲沒有兩個元組index相同，一單比較操作的結果可以確定了，python就不會找再去比較剩下的元組其他元素了劃重點！！！
class Item:
def __init__(self, name):
self.name= name
def __repr__(self):
return 'Item({!r})'.format(self.name)
c = (2, 1,Item('ccc'))
d = (2, 2,Item('ccc'))
print(c<d)
輸出 True