1.3 保留最后N个元素

问题

在迭代操作或者其他操作的时候，怎样只保留最后有限几个元素的历史记录？

解决方案

保留有限历史记录正是 collections.deque 大显身手的时候。比如，下面的代码在多行上面做简单的文本匹配，并返回匹配所在行的前 N 行：

from collections import deque

def search(lines, pattern, history = 5):
    previous_lines = deque(maxlen = history)
    for li in lines:
        if pattern in li:
            yield li, previous_lines
        previous_lines.append(li)

# Example use on a file
if __main__ = "__main__":
    with open(r"../../cookbook/somefile.txt", "r") as f:
        for line, prevlines in search(f, "python", 5):
            for pline in prevlines:
                print(pline, end = "")
            print(line, end = "")
            print("-" * 20)

讨论

我们在写查询元素的代码时，通常会使用包含 yield 表达式的生成器函数，也就是我们上面示例代码中的那样。这样可以将搜索过程代码和使用搜索结果代码解耦。如果你还不清楚什么是生成器，请参看 4.3 节。

使用 deque(maxlen=N) 构造函数会新建一个固定大小的队列。当新的元素加入并且这个队列已满的时候，最老的元素会自动被移除掉。

代码示例：



In [1]:

    
from collections import deque
q = deque(maxlen = 3)
q.append(1)
q.append(2)
q.append(3)



In [2]:

    
q









    Out[2]:





deque([1, 2, 3])



In [3]:

    
q.append(4)
q









    Out[3]:





deque([2, 3, 4])



In [4]:

    
q.append(5)
q









    Out[4]:





deque([3, 4, 5])

尽管你也可以手动在一个列表上实现这一的操作(比如增加、删除等等)。但是这里的队列方案会更加优雅并且运行得更快些。

更一般的， deque 类可以被用在任何你只需要一个简单队列数据结构的场合。如果你不设置最大队列大小，那么就会得到一个无限大小队列，你可以在队列的两端执行添加和弹出元素的操作。

代码示例：



In [5]:

    
q = deque()
q.append(1)
q.append(2)
q.append(3)



In [6]:

    
q









    Out[6]:





deque([1, 2, 3])



In [7]:

    
q.appendleft(4)
q









    Out[7]:





deque([4, 1, 2, 3])



In [8]:

    
q.pop()









    Out[8]:





3



In [9]:

    
q









    Out[9]:





deque([4, 1, 2])



In [10]:

    
q.popleft()









    Out[10]:





4

在队列两端插入或删除元素时间复杂度都是 O(1) ，而在列表的开头插入或删除元素的时间复杂度为 O(N) 。