Python隊(duì)列Queue超詳細(xì)講解
queue模塊簡(jiǎn)介
queue模塊是Python內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)模塊,模塊實(shí)現(xiàn)了三種類型的隊(duì)列,它們的區(qū)別僅僅是條目取回的順序,分別由3個(gè)類進(jìn)行表示,Queue,LifoQueue,PriorityQueue
queue.Queue(maxsize=0)
先進(jìn)先出隊(duì)列
maxsize 是個(gè)整數(shù),用于設(shè)置可以放入隊(duì)列中的項(xiàng)目數(shù)的上限。當(dāng)達(dá)到這個(gè)大小的時(shí)候,插入操作將阻塞至隊(duì)列中的項(xiàng)目被消費(fèi)掉。如果 maxsize 小于等于零,隊(duì)列尺寸為無(wú)限大。
from queue import Queue # FIFO queue_obj = Queue() # 創(chuàng)建一個(gè)隊(duì)列對(duì)象 for i in range(4): queue_obj.put(i) while not queue_obj.empty(): print(queue_obj.get()) # 輸出順序 0 1 2 3
queue.LifoQueue(maxsize=0)
后進(jìn)先出,maxsize和Queue一樣
from queue import Queue,LifoQueue # LIFO queue_obj = LifoQueue() # 創(chuàng)建一個(gè)隊(duì)列對(duì)象 for i in range(4): queue_obj.put(i) while not queue_obj.empty(): print(queue_obj.get()) # 輸出順序 3 2 1 0
queue.PriorityQueue(maxsize=0)
優(yōu)先級(jí)隊(duì)列構(gòu)造器,按照級(jí)別順序取出元素,級(jí)別最低的最先取出
隊(duì)列中的元素一般采取元組的形式進(jìn)行存儲(chǔ)(priority_number, data)
優(yōu)先級(jí)不同數(shù)據(jù)部分可以比較大小
PriorityQueue_obj = PriorityQueue() PriorityQueue_obj.put((5,45)) PriorityQueue_obj.put((1,42)) PriorityQueue_obj.put((2,47)) while not PriorityQueue_obj.empty(): print(PriorityQueue_obj.get()) # 輸出順序 (1, 42) (2, 47) (5, 45)
優(yōu)先級(jí)一樣,數(shù)據(jù)部分可以比較大小
priorityQueue_obj = PriorityQueue() priorityQueue_obj.put((1,45)) priorityQueue_obj.put((1,42)) priorityQueue_obj.put((1,47)) while not PriorityQueue_obj.empty(): print(PriorityQueue_obj.get()) (1, 42) (1, 45) (1, 47) priorityQueue_obj = PriorityQueue() priorityQueue_obj.put((1,[1,4])) priorityQueue_obj.put((1,[2,4])) priorityQueue_obj.put((1,[2,3])) while not PriorityQueue_obj.empty(): print(PriorityQueue_obj.get()) (1, [1, 4]) (1, [2, 3]) (1, [2, 4]) 當(dāng)優(yōu)先級(jí)一樣的時(shí)候,會(huì)在比較數(shù)據(jù)部分的大小,同上字符串也可以比較大小,
優(yōu)先級(jí)一樣,數(shù)據(jù)部分不可以比較大小
報(bào)錯(cuò)
priorityQueue_obj = PriorityQueue() priorityQueue_obj.put((1,{"1":9})) priorityQueue_obj.put((1,{"k":6})) priorityQueue_obj.put((1,{"8":9})) while not priorityQueue_obj.empty(): print(priorityQueue_obj.get()) # 沒(méi)有字典不能直接比較大小 # 報(bào)錯(cuò)內(nèi)容 # TypeError: '<' not supported between instances of 'dict' and 'dict'
如果想實(shí)現(xiàn)字典這類的比較或者改變其他數(shù)據(jù)類型的比較大小方式
需要自己實(shí)現(xiàn)一個(gè)類,將數(shù)據(jù)包裝到類中,在類中自定義或
重寫 def __lt__(self, other):
魔法方法,其作用是實(shí)現(xiàn)同類對(duì)象進(jìn)行“比較”的方法,在類進(jìn)行比較的時(shí)候可以自動(dòng)調(diào)用
class dic: def __init__(self,level,data): self.level = level self.data = data def __lt__(self, other): if self.level == other.level: return len(self.data)<len(other.data) return self.level < other.level priorityQueue_obj = PriorityQueue() priorityQueue_obj.put(dic(5, {1:4, 2:5})) priorityQueue_obj.put(dic(4, {1:4})) priorityQueue_obj.put(dic(5, {1:2})) while not priorityQueue_obj.empty(): print(priorityQueue_obj.get().data) # 結(jié)果 {1: 4} {1: 2} {1: 4, 2: 5}
如果想避免麻煩,避免出現(xiàn)優(yōu)先級(jí)一樣的情況,就省去了一系列的問(wèn)題
queue.SimpleQueue (3.7 新版功能.)
無(wú)界的 FIFO 隊(duì)列構(gòu)造函數(shù)。簡(jiǎn)單的隊(duì)列,缺少任務(wù)跟蹤等高級(jí)功能。
常用方法 Queue.qsize()
返回隊(duì)列的大致大小。
queue_obj = LifoQueue() # 創(chuàng)建一個(gè)隊(duì)列對(duì)象 for i in range(4): queue_obj.put(i) print(queue_obj.qsize()) 結(jié)果 1 2 3 4
- Queue.empty()
如果隊(duì)列為空,返回 True ,否則返回 False 。
- Queue.full()
如果隊(duì)列是滿的返回 True ,否則返回 False 。
- Queue.put(item, block=True, timeout=None)
將 item 放入隊(duì)列。如果可選參數(shù) block 是 true 并且 timeout 是 None (默認(rèn)),則在必要時(shí)阻塞至有空閑插槽可用。如果 timeout 是個(gè)正數(shù),將最多阻塞 timeout 秒,如果在這段時(shí)間沒(méi)有可用的空閑插槽,將引發(fā) Full 異常。反之 (block 是 false),如果空閑插槽立即可用,則把 item 放入隊(duì)列,否則引發(fā) Full 異常 ( 在這種情況下,timeout 將被忽略)。
- Queue.put_nowait(item)
相當(dāng)于 put(item, block=False)。
- Queue.get(block=True, timeout=None)
從隊(duì)列中移除并返回一個(gè)項(xiàng)目。如果可選參數(shù) block 是 true 并且 timeout 是 None (默認(rèn)值),則在必要時(shí)阻塞至項(xiàng)目可得到。如果 timeout 是個(gè)正數(shù),將最多阻塞 timeout 秒,如果在這段時(shí)間內(nèi)項(xiàng)目不能得到,將引發(fā) Empty 異常。反之 (block 是 false) , 如果一個(gè)項(xiàng)目立即可得到,則返回一個(gè)項(xiàng)目,否則引發(fā) Empty 異常 (這種情況下,timeout 將被忽略)。
- Queue.get_nowait()
相當(dāng)于 get(block=False) 。
- Queue.task_done()
在完成一項(xiàng)工作以后,task_done()告訴隊(duì)列,該任務(wù)已處理完成
- Queue.join()
阻塞至隊(duì)列中所有的元素都被接收和處理完畢。
隊(duì)列添加新工作時(shí),未完成任務(wù)的計(jì)數(shù)就會(huì)增一,當(dāng)調(diào)用task_done()函數(shù)后,就代表執(zhí)行完一個(gè)工作,未完成任務(wù)的計(jì)數(shù)就會(huì)減一,當(dāng)計(jì)數(shù)為0時(shí) join() 阻塞被解除。
阻塞與拋出異常
添加元素發(fā)生阻塞
queue_obj = Queue(3) # 隊(duì)列的最大長(zhǎng)度為3 for i in range(4): # 當(dāng)向隊(duì)列中添加的元素超過(guò)隊(duì)列的最大長(zhǎng)度就會(huì)發(fā)生阻塞,當(dāng)隊(duì)列中取出一個(gè)數(shù)據(jù)才會(huì)解除堵塞 queue_obj.put(i) # print(queue_obj.qsize()) print("阻塞") queue_obj = Queue(3) # 創(chuàng)建一個(gè)隊(duì)列對(duì)象 for i in range(4): queue_obj.put(i,block=False) 當(dāng)超出最大長(zhǎng)度的時(shí)就會(huì)報(bào)錯(cuò)
取元素發(fā)生阻塞
queue_obj = Queue(3) for i in range(3): queue_obj.put(i) for i in range(4): 當(dāng)取出元素的時(shí)候發(fā)現(xiàn)沒(méi)有元素的時(shí)候就會(huì)發(fā)生阻塞 print(queue_obj.get()) queue_obj = Queue(3) for i in range(3): queue_obj.put(i) for i in range(4): print(queue_obj.get(block=False)) 如果隊(duì)列為空,仍然繼續(xù)取元素,會(huì)發(fā)生報(bào)錯(cuò)
超時(shí)報(bào)錯(cuò)
queue_obj = Queue(3) for i in range(4): queue_obj.put(i,timeout=4) # 如果阻塞4秒,原隊(duì)列中仍然沒(méi)有位置,則會(huì)發(fā)生報(bào)錯(cuò)
其他設(shè)置tiemout扽同理,只要超出時(shí)間,仍然沒(méi)有解決阻塞,就會(huì)拋出異常
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