⾃定义类实现带超时功能队列结构实验步骤

以下是自定义类实现带超时功能队列结构的实验步骤：

1. 首先，我们需要定义一个Queue类，用于实现队列结构。该类需要包含以下方法：
- `__init__(self)`：初始化队列。
- `enqueue(self, item)`：将元素添加到队列的末尾。
- `dequeue(self)`：从队列的开头删除元素并返回该元素。
- `is_empty(self)`：检查队列是否为空。
- `size(self)`：返回队列中元素的数量。

2. 接下来，我们需要为Queue类添加超时功能。我们可以使用Python的time模块来实现这一点。我们需要添加以下方法：
- `set_timeout(self, timeout)`：设置队列的超时时间。
- `is_timeout(self, start_time)`：检查队列是否已超时。

3. 现在，我们可以创建一个带超时功能的队列类TimeoutQueue。该类应该继承Queue类，并添加以下方法：
- `__init__(self, timeout)`：初始化带超时功能的队列。
- `enqueue(self, item)`：将元素添加到队列的末尾，并记录添加时间。
- `dequeue(self)`：从队列的开头删除元素并返回该元素。如果队列已超时，则返回None。
- `is_timeout(self)`：检查队列是否已超时。

4. 最后，我们可以使用TimeoutQueue类来创建一个带超时功能的队列，并测试它的功能。

import time

class Queue:
    def __init__(self):
        self.items = []

    def enqueue(self, item):
        self.items.append(item)

    def dequeue(self):
        return self.items.pop(0)

    def is_empty(self):
        return len(self.items) == 0

    def size(self):
        return len(self.items)

class TimeoutQueue(Queue):
    def __init__(self, timeout):
        super().__init__()
        self.timeout = timeout
        self.start_time = time.time()

    def set_timeout(self, timeout):
        self.timeout = timeout

    def is_timeout(self, start_time):
        return time.time() - start_time > self.timeout

    def enqueue(self, item):
        super().enqueue((item, time.time()))

    def dequeue(self):
        while not super().is_empty():
            item, start_time = super().dequeue()
            if not self.is_timeout(start_time):
                return item
        return None

# 创建一个超时时间为5秒的队列
q = TimeoutQueue(5)

# 添加元素到队列
q.enqueue(1)
q.enqueue(2)
q.enqueue(3)

# 从队列中删除元素
print(q.dequeue()) # 输出：1
print(q.dequeue()) # 输出：2

# 等待6秒钟，队列已经超时
time.sleep(6)

# 从队列中删除元素
print(q.dequeue()) # 输出：None

--相关问题--: