python轉行系列9 優先佇列與 repr

相比較於普通佇列，優先佇列賦予每個元素（節點）乙個不同的優先順序priotity，優先順序值越小，優先順序越大

。每次出列操作pop都會彈出優先順序最高的元素

。類似的c語句結構可能定義如下：

typedef struct _item

item;
typedef struct _pnode
pnode, *pqueue;

結構體item表示具體元素，包括乙個資料域和乙個優先順序域；

結構體pnode表示對接節點，通過指標next相互鏈結

現在，我們的需求是用python實現優先佇列。

我們使用python自帶的heapq模組

（堆佇列演算法）。有關heapq的描述如下：

heaps are arrays for which a[k] <= a[2*k+1] and a[k] <= a[2*k+2] for all k, counting elements from 0.  for the sake of comparison, non-existing elements are considered to be infinite. the interesting property of a heap is that a[0] is always its smallest element.

。這是一種小項堆

的描述。陣列的第乙個元素a[0]永遠是最小的。

import heapq

class priorityqueue:
def __init__(self):
self._queue=
self._index=0
def pop(self):
def push(self, item, priotity):
self._index += 1
class item:
def __init__(self, name):
self.name = name
# 返回乙個可以用來表示物件的可列印字串
def __repr__(self):
return 'item()'.format(self.name)
def priorityqueue_test():
que = priorityqueue()
que.push(item('aaa'), 1)
que.push(item('bbb'), 2)
que.push(item('ccc'), 5)
que.push(item('ddd'), 4)
print(que._queue)
first = que.pop()
print(first)
second = que.pop()
print(second)
print(que._queue)
if __name__ == "__main__":
priorityqueue_test()

，加[-1]表示獲取元組的最後一項

；，然後將索引加1；

push中將原始優先順序取負號，用於將值最大的元素方法堆的最前面

。（之前說過，值越大，優先順序越小）；

元素的比較是對元組的各個成員的比較，加入索引也是為了比較。

類item過載了__repr__方法

，用於返回乙個可以用於列印的字串

，也就是'item(***)'。其中類似於c語言中的%s，將使用.format()替換；

寫乙個測試方法，priorityqueue_test，push了四個元素。爾後又pop了兩次。為了檢視列表內部布局，筆者還直接列印了類的私有變數。測試輸出如下：

[(-5, 2, item('ccc')), (-4, 3, item('ddd')), (-2, 1, item('bbb')), (-1, 0, item('aaa'))]

item('ccc')
item('ddd')
[(-2, 1, item('bbb')), (-1, 0, item('aaa'))]

學會使用heapq---堆演算法；

學會使用_repr__方法；

學會元組的比較。

《python cookbook》1.6 「實現優先佇列」

python優先佇列

q queue.priorityqueue q.put 呼叫的是heapq.heap item 而headpush 方法則是呼叫每個item的比較大小方法，預設是小的在頂端，所以是小頂堆。所以能用元組自定義插入順序，比如 2，item1 3，item2 所以q.put 2.item1 q.put 3...

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