用Python编写程序,实现自定义类,模拟队列结构。要求实现入队、出队以及修改队列大小和判断队列是否为空、是否为满的功能,同时要求在入队时如果队列已满则等待指定时间、出队时队列已空则等待指定时间等辅助功能。程序必须规范,增加必要的注释; 在一个模块中定义类,在另外一个文件中使用创建的类; 在使用类的文件中,要求有入口函数,并分别对类的方法进行测试;
时间: 2024-04-03 10:35:24 浏览: 12
好的,我会尽力回答你的问题。首先,我需要确认一下你的问题是关于Python编写队列类的实现和使用方面的,对吗?
如果是的话,我可以给你提供一份基本的Python代码,实现一个队列类,包括入队、出队、修改队列大小、判断队列是否为空或者已满等功能。同时,我也会告诉你如何在另一个文件中使用这个类,并提供一个入口函数,用于测试类的各个方法。
以下是示例代码:
### queue.py ###
import threading
import time
class Queue:
def __init__(self, max_size):
self.max_size = max_size
self.queue = []
self.lock = threading.Lock()
self.not_full = threading.Condition(self.lock)
self.not_empty = threading.Condition(self.lock)
def push(self, item, timeout=None):
with self.not_full:
if timeout is None:
while len(self.queue) == self.max_size:
self.not_full.wait()
else:
end_time = time.time() + timeout
while len(self.queue) == self.max_size:
remaining = end_time - time.time()
if remaining <= 0.0:
raise Exception("queue is full")
self.not_full.wait(remaining)
self.queue.append(item)
self.not_empty.notify()
def pop(self, timeout=None):
with self.not_empty:
if timeout is None:
while len(self.queue) == 0:
self.not_empty.wait()
else:
end_time = time.time() + timeout
while len(self.queue) == 0:
remaining = end_time - time.time()
if remaining <= 0.0:
raise Exception("queue is empty")
self.not_empty.wait(remaining)
item = self.queue.pop(0)
self.not_full.notify()
return item
def resize(self, new_size):
with self.lock:
self.max_size = new_size
def is_empty(self):
with self.lock:
return len(self.queue) == 0
def is_full(self):
with self.lock:
return len(self.queue) == self.max_size
### main.py ###
from queue import Queue
def test_queue():
q = Queue(5)
q.push(1)
q.push(2)
q.push(3)
q.push(4)
q.push(5)
assert q.is_full() == True
try:
q.push(6, timeout=2.0)
except Exception as e:
print(e)
assert q.pop() == 1
assert q.pop() == 2
assert q.pop() == 3
assert q.pop() == 4
assert q.pop() == 5
assert q.is_empty() == True
try:
q.pop(timeout=2.0)
except Exception as e:
print(e)
q.resize(10)
q.push(1)
q.push(2)
assert q.is_full() == False
if __name__ == '__main__':
test_queue()
在上面的代码中,我们定义了一个Queue类,实现了入队、出队、修改队列大小、判断队列是否为空或者已满等功能。我们使用了Python的线程锁和条件变量来保证队列的线程安全性。
在main.py文件中,我们编写了一个测试函数test_queue(),用于测试Queue类的各个方法。我们在这个函数中创建了一个Queue对象,进行了入队、出队、修改队列大小、判断队列是否为空或者已满等操作,并使用assert语句进行了断言,确保Queue类的各个方法能够正常工作。
最后,在main.py文件的末尾,我们使用if __name__ == '__main__'语句,调用test_queue()函数,用于测试Queue类的各个方法。当我们运行main.py文件时,就会自动执行test_queue()函数,输出测试结果。
希望这份代码能够对你有所帮助!