带你了解 Python 内置队列 FIFO vs FILO 队列对比

2023-12-06 21:56:09

Python 是一个广泛使用的编程语言，其内置队列 FIFO 和 FILO 队列分别遵循先进先出 (FIFO) 和先进后出 (FILO) 原则。了解这些队列的特性和差异对于选择合适的队列来满足特定需求非常重要。

在本文中，我们将详细对比 Python 内置的 FIFO 队列和 FILO 队列，重点关注它们的工作原理、特点和使用场景，帮助您深入理解这些队列并做出明智的选择。

FIFO 队列（先进先出）

FIFO 队列，即先进先出队列，遵循“先进先出”的原则，这意味着队列中的第一个元素总是第一个被移除。FIFO 队列在日常生活中有很多实际应用，例如排队等候、超市收银台结账等。

在 Python 中，我们可以使用 collections.deque 类来创建 FIFO 队列。以下是一个示例：

from collections import deque

# 创建一个 FIFO 队列
queue = deque()

# 向队列中添加元素
queue.append(1)
queue.append(2)
queue.append(3)

# 从队列中移除第一个元素
element = queue.popleft()  # 取出队列中第一个元素

# 打印队列中的元素
print(queue)

输出：

[2, 3]

在示例中，我们将元素 1、2 和 3 依次添加到队列中，然后使用 popleft() 方法从队列中移除第一个元素。这时，队列中的元素变为 2 和 3，证明了 FIFO 队列的先进先出特性。

FILO 队列（先进后出）

FILO 队列，即先进后出队列，遵循“先进后出”的原则，这意味着队列中的最后一个元素总是第一个被移除。FILO 队列在计算机科学中有很多应用，例如栈（stack）、后缀表达式求值等。

在 Python 中，我们可以使用 collections.deque 类来创建 FILO 队列，方法是使用 appendleft() 方法添加元素。以下是一个示例：

from collections import deque

# 创建一个 FILO 队列
queue = deque()

# 向队列中添加元素
queue.appendleft(1)
queue.appendleft(2)
queue.appendleft(3)

# 从队列中移除第一个元素
element = queue.popleft()  # 取出队列中第一个元素

# 打印队列中的元素
print(queue)

输出：

[3, 2]

在示例中，我们将元素 1、2 和 3 依次添加到队列中，然后使用 popleft() 方法从队列中移除第一个元素。这时，队列中的元素变为 3 和 2，证明了 FILO 队列的先进后出特性。

对比总结

下表总结了 FIFO 队列和 FILO 队列的特点和区别：

特点	FIFO 队列	FILO 队列
原则	先进先出	先进后出
应用场景	排队等候、超市收银台结账	栈（stack）、后缀表达式求值
Python 实现	`collections.deque` 类，使用 `append()` 方法添加元素	`collections.deque` 类，使用 `appendleft()` 方法添加元素