1. 概述
之前一篇部落格介紹了一下 python 中隊列的基本操作：Python 隊列子產品 Queue 的常用操作。但是我們發現了兩個問題:
- 向一個空的隊列進行 get() 操作會進入“死循環”
- get 操作和我們了解的 get 操作有點差異，我們有時隻需要知道隊頭元素時什麼，但是不想取出。可以在 Queue 子產品中，我們隻能先 get，然後重新放入，并且還要重新調整好順序。
今天的雙端隊列一方面可以解決上述問題，另一方面某些場景下棧和隊列都不能很好的對資料模組化，而雙端隊列可以。雙端隊列可以看成棧和隊列的結合，可以使用棧和隊列的場景也可以使用雙端隊列，但是反之不成立。
普通隊列隻能在隊尾添加，隊頭彈出。而雙端隊列在隊尾和隊頭都可以添加和彈出。隊尾的添加和彈出可以看成棧，隊尾的添加和隊頭的彈出可以看成隊列。
2. 基本方法
引入子產品并建立一個雙端隊列：
import collections
d = collections.deque()
2.1 len(d) ：傳回隊列中元素的數量。
import collections
d = collections.deque()
d.append(1)
d.append(2)
d.append(3)
d.append(4)
d.append(50)
print(d)
print(len(d))
2.2 d.appendleft(x) ：将元素 x 加到隊頭。
import collections
d = collections.deque()
d.append(1)
d.appendleft(2)
d.append(3)
d.appendleft(4)
d.append(50)
print(d)
print(len(d))
2.3 d.append(x) ：将元素 x 加到隊尾。
import collections
d = collections.deque()
d.append(1)
d.appendleft(2)
d.append(3)
d.appendleft(4)
d.append(50)
print(d)
print(len(d))
2.4 d.popleft() ：将隊頭元素彈出，并作為傳回值，如果雙端隊列為空會報錯。
import collections
d = collections.deque()
d.append(1)
d.appendleft(2)
d.append(3)
d.appendleft(4)
d.append(50)
print(d)
print(len(d))
print(d.popleft())
print(d)
print(len(d))
print(d.pop())
print(d)
2.5 d.pop() ：将隊尾元素彈出，并作為傳回值，如果雙端隊列為空會報錯。
import collections
d = collections.deque()
d.append(1)
d.appendleft(2)
d.append(3)
d.appendleft(4)
d.append(50)
print(d)
print(len(d))
print(d.popleft())
print(d)
print(len(d))
print(d.pop())
print(d)
2.6 d[0] ：通路并傳回隊頭元素，但不彈出，如果雙端隊列為空會報錯。
import collections
d = collections.deque()
d.append(1)
d.appendleft(2)
d.append(3)
d.appendleft(4)
d.append(50)
print(d)
print(d[0])
print(d[-1])
print(d)
2.7 d[-1] ：通路并傳回隊尾元素，但不彈出，如果雙端隊列為空會報錯。
import collections
d = collections.deque()
d.append(1)
d.appendleft(2)
d.append(3)
d.appendleft(4)
d.append(50)
print(d)
print(d[0])
print(d[-1])
print(d)
2.8 d[j] ：通過索引通路任意一項，如果索引（隊列内部以 0 索引開頭）超過範圍會報錯。
import collections
d = collections.deque()
d.append(1)
d.appendleft(2)
d.append(3)
d.appendleft(4)
d.append(50)
print(d)
print(d[2])
d[2] = 100
print(d[2])
print(d)
2.9 d[j] = val ：通過索引修改任意一項，如果索引（隊列内部以 0 索引開頭）超過範圍會報錯。
import collections
d = collections.deque()
d.append(1)
d.appendleft(2)
d.append(3)
d.appendleft(4)
d.append(50)
print(d)
print(d[2])
d[2] = 100
print(d[2])
print(d)
2.10 d.clear() ：清空雙端隊列。
import collections
d = collections.deque()
d.append(1)
d.appendleft(2)
d.append(3)
d.appendleft(4)
d.append(50)
print(d)
d.clear()
print(d)
2.11 d.rotate(k) ：循環右移 k 步。
import collections
d = collections.deque()
d.append(1)
d.appendleft(2)
d.append(3)
d.appendleft(4)
d.append(50)
print(d)
d.rotate(2)
print(d)
2.12 d.remove(e) ：移除第一個比對的元素，如果隊列中沒有比對元素會報錯。
import collections
d = collections.deque()
d.append(1)
d.appendleft(2)
d.append(50)
d.append(3)
d.appendleft(4)
d.append(50)
d.append(50)
d.append(50)
print(d)
d.remove(50)
print(d)
2.13 d.count(e) ：統計對于 e 比對的數量，如果隊列中沒有此元素，計數為 0。
import collections
d = collections.deque()
d.append(1)
d.appendleft(2)
d.append(50)
d.append(3)
d.appendleft(4)
d.append(50)
d.append(50)
d.append(50)
print(d)
print(d.count(50))
d.remove(50)
print(d)
print(d.count(50))
2.14 d.extend(list)：隊尾擴充多個元素
import collections
d = collections.deque()
d.append(1)
d.append(2)
print(d)
d.extend([3, 4, 5])
print(d)
2.15 d.extendleft(list)：隊頭擴充多個元素，是把 list 中的元素按順序放在隊頭，是以 list 中左邊的元素在雙端隊列中會在右邊。
import collections
d = collections.deque()
d.append(1)
d.append(2)
print(d)
d.extendleft([3, 4, 5])
print(d)
2.16 d.index(e) ：傳回第一個比對元素的位置索引，如果隊列中沒有比對元素會報錯。
import collections
d = collections.deque()
d.append(1)
d.append(1)
d.append(2)
print(d)
d.extendleft([3, 4, 5])
print(d)
print(d.index(1))
2.17 d.insert(index，a) ：将 a 放入index 索引。index 支援負索引，超出右邊索引會添加到最右邊，超過左邊索引會添加到最左邊。
import collections
d = collections.deque()
d.append(1)
d.append(1)
d.append(2)
d.extendleft([3, 4, 5])
print(d)
d.insert(1, 100)
print(d)
d.insert(47, 200)
d.insert(-100, 300)
print(d)
2. 18 d.reverse()：反轉雙端隊列
import collections
d = collections.deque()
d.append(1)
d.append(1)
d.append(2)
d.extendleft([3, 4, 5])
print(d)
d.insert(1, 100)
print(d)
d.insert(47, 200)
d.insert(-100, 300)
print(d)
d.reverse()
print(d)