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数据结构-deque（双端队列）和queue（队列）区别

news 2025/8/11 12:41:08

在数据结构中，deque（双端队列，Double-Ended Queue）和queue（队列）都是用于存储和操作元素的线性结构，但它们的功能和适用场景有明显区别。

1. 基本概念

queue（队列）：
一种遵循 FIFO（先进先出，First-In-First-Out） 规则的线性结构。元素只能从一端（队尾，rear）插入，从另一端（队头，front）删除，类似于现实中排队的场景。
deque（双端队列）：
允许在 两端都进行插入和删除操作 的线性结构。它结合了队列和栈的特性，既可以像队列一样FIFO操作，也可以像栈一样LIFO（后进先出）操作。

2. 区别

特性	queue（队列）	deque（双端队列）
操作方向	只能在队尾插入、队头删除	两端均可插入和删除
核心操作	入队（enqueue）、出队（dequeue）	前端入队、后端入队、前端出队、后端出队
适用场景	仅需FIFO操作的场景（如任务调度、广度优先搜索）	需要在两端灵活操作的场景（如滑动窗口、实现栈和队列）
实现效率	若基于链表实现，两端操作效率不同（队尾插入O(1)，队头删除O(1)；但中间操作O(n)）	通常基于动态数组或双向链表实现，两端操作均为O(1)

3. 代码示例（Python）

在Python的collections模块中，两者均有实现：

from collections import queue, deque# 队列（queue）示例
q = queue.Queue()
q.put(1)   # 入队
q.put(2)
print(q.get())  # 出队：1（FIFO）# 双端队列（deque）示例
dq = deque()
dq.append(1)    # 后端入队
dq.appendleft(2)  # 前端入队
print(dq.pop())   # 后端出队：1
print(dq.popleft())  # 前端出队：2