Warteschlangen

Im Gegensatz zum Stapel arbeiten Warteschlangen nach dem FIFO (First In, First Out)-Prinzip. Das bedeutet, dass das erste Element, das in eine Warteschlange eingefügt wird, auch das erste ist, das entfernt wird. Das bedeutet, dass wir bei Warteschlangen nur das erste Element exklusiv manipulieren können. Das Verhalten der Datenstruktur Warteschlange ähnelt der Warteschlange im echten Leben.

Implementierung der Warteschlange


              12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637
            
import numpy as np

class Queue:
    def __init__(self):
        self.queue = np.array([])  # Initialize an empty NumPy array

    def enqueue(self, item):
        self.queue = np.append(self.queue, item)  # Add an item to the end of the queue

    def dequeue(self):
        if self.is_empty():
            print("Queue is empty.")  # Handle empty queue case gracefully
            return None  # Return None if the queue is empty

        item = self.queue[0]  # Get the first item from the queue
        self.queue = np.delete(self.queue, 0)  # Remove the first item from the queue
        return item  # Return the removed item

    def is_empty(self):
        return self.queue.size == 0  # Check if the queue is empty


# Example usage:
queue = Queue()

queue.enqueue(1)
queue.enqueue(2)
queue.enqueue(3)

print("Queue:", queue.queue)
print("Dequeue:", queue.dequeue())
print("Queue after dequeue:", queue.queue)

# Attempt to dequeue from an empty queue
queue.dequeue()
queue.dequeue()
print("Dequeue from empty queue:", queue.dequeue())  # Should print 'Queue is empty.'

Eine Warteschlange ist ebenfalls ein abstrakter Datentyp. Ebenso wie der Stapel definiert die Warteschlange zwei grundlegende Operationen, Einfügen und Löschen, die in zwei grundlegenden Methoden implementiert werden:

enqueue() - fügt ein Element am Ende einer Warteschlange ein;
dequeue() - entfernt das erste Element aus einer Warteschlange.

Der abstrakte Datentyp Warteschlange kann sowohl mit Hilfe der Array- als auch der verketteten Listen-Datenstruktur implementiert werden.

Zeitkomplexität der grundlegenden Operationen

War alles klar?

Danke für Ihr Feedback!

Abschnitt 3. Kapitel 2