python里面deque

是什么，它有什么作用？

deque是Python标准库collections中的一个数据结构，它是双端队列（double-ended queue）的缩写，支持从队列两端进行添加和删除操作。deque的作用是在需要高效地在两端插入和删除元素的场景中使用，比如实现计算机操作系统中的缓冲区（buffer），哈希表（hash table）等数据结构。由于deque的底层数据结构采用了双向链表（doubly linked list），因此它的插入和删除操作时间复杂度均为O(1)。

相关问题

python 从队列queue从里面取出所有值存到列表

你可以使用 `deque` 模块中的 `deque` 类来实现队列，并使用 `list()` 方法将队列中的所有元素取出存到列表中。

下面是一个示例代码：

from collections import deque

# 创建一个队列
queue = deque()

# 向队列中添加一些元素
queue.append(1)
queue.append(2)
queue.append(3)

# 从队列中取出所有元素并存到列表中
lst = list(queue)

print(lst)  # 输出 [1, 2, 3]

在上述代码中，我们使用 `deque` 类创建了一个队列，并使用 `append()` 方法向队列中添加了一些元素。然后，我们使用 `list()` 方法将队列中的所有元素取出并存到了列表 `lst` 中。最后，我们输出了 `lst` 的值，结果为 `[1, 2, 3]`。

现有一个n ×n ×n.的立方体，它由n ×n ×n个小立方体组成。我们用(x, y,z)表示从左向右数第x个，从前向后数第y个，从下向上数第z个小立方体。一开始每个小立方体里面都有一颗豆子，有一只小虫在(xo ,yo ,zo)，每个单位时间它可以移动到邻近的6个小立方体中的一个。只要小虫到过(x, ,z)这个小立方体，就会把小立方体里面的豆子吃掉（下次再到这个小立方体中就没有豆子了)。 给出 (xo, yo,zo)和小虫的每次移动，求小虫一共吃掉了多少个豆子。

这是一个比较典型的搜索问题，可以使用广度优先搜索（BFS）。

首先，我们需要定义一个状态，表示小虫的位置和已经吃掉的豆子数。然后，将初始状态加入队列。接下来，每次从队列中取出一个状态，尝试向6个方向移动小虫，如果移动后的位置合法（在立方体内），则将新状态加入队列中。如果移动后的位置有豆子，则吃掉豆子并将豆子数加一。

最后，当队列为空时，搜索结束，返回小虫吃掉的豆子数。

以下是具体的实现方法：

from collections import deque

def bfs(x0, y0, z0, moves, n):
    q = deque([(x0, y0, z0, 0)])  # 初始状态：小虫在(x0, y0, z0)，豆子数为0
    visited = set([(x0, y0, z0)])  # 标记已访问的状态
    beans = 0  # 统计豆子数

    while q:
        x, y, z, b = q.popleft()
        beans += b  # 统计本次移动吃掉的豆子数

        for dx, dy, dz in moves:
            nx, ny, nz = x + dx, y + dy, z + dz
            if 0 <= nx < n and 0 <= ny < n and 0 <= nz < n and (nx, ny, nz) not in visited:
                visited.add((nx, ny, nz))
                if (nx, ny, nz) in beans_dict:
                    q.append((nx, ny, nz, 1))  # 吃掉豆子，豆子数加1
                    del beans_dict[(nx, ny, nz)]  # 删除已经被吃掉的豆子
                else:
                    q.append((nx, ny, nz, 0))  # 没有豆子，豆子数不变

    return beans

其中，moves表示小虫可以移动的六个方向，beans_dict用于记录每个小立方体中是否有豆子，初始时将所有小立方体都标记为有豆子：

moves = [(1, 0, 0), (-1, 0, 0), (0, 1, 0), (0, -1, 0), (0, 0, 1), (0, 0, -1)]
beans_dict = {(x, y, z): 1 for x in range(n) for y in range(n) for z in range(n)}

完整代码如下：