提出問題：

假設我們想要實現一個隊列，它能夠以指定的優先級對元素排序，并且每次pop()彈出都時優先級最高的那個元素。

解決思路:

首先，我們必須清楚隊列的概念，就是所謂的“先進先出”，然后可以使用heapq模塊構建一個簡單的優先級隊列。

具體操作看下面代碼：

import heapq class PQueue:def __init__(self):self._queue=[]self._index=0def push(self,item,prior):heapq.heappush(self._queue,(-prior,self._index,item))self._index+=1def pop(self):return heapq.heappop(self._queue)[-1]

上面是定義一個PQueue類隊列，下面是對這個類的使用。

class Item:def __init__(self,name):self.name=namedef __repr__(self):return 'Item({!r})'.format(self.name)

我們仔細分析上面的代碼，可以看出第一次pop()彈出時，返回的元素是優先級最高的，然后彈出的是優先級次高的。當某兩個元素（Foo和gold）優先級相同時，返回的順序和他們插入隊列的順序一樣。

深入討論：

上面的代碼實現了所謂的優先級隊列，核心就在于對heapq模塊的使用。函數heapq.heappush()是往列表_queue插入元素，而heapq.heappop()是從列表中彈出元素，并且保證了列表中的第一個元素優先級最低。heappop()方法總是返回最小的元素，因為它以堆的形式存儲的，這一點之前的文章中我們提到過了，這其實是隊列能彈出正確元素的關鍵。

除此之外，由于push()和pop()操作的復雜度都是O（logN），其中N代表對元素的數量，因此就算是N的數值很大，這些操作的效率也會很高。

其中，隊列以元組（-prior,index,item）的形式組成，prior代表權重，取值為負，是保證隊列中的元素按照優先級從高到低排列。這點和正常堆的順序相反，一般情況下堆的順序是從小到大的順序排列的。

變量index的作用是為了讓具有相同優先級的元素以適當的順序排列。通過維護一個不斷遞增的索引，元素以他們進入隊列的順序來排列。但是，index對具有相同優先級的元素做比較操作時扮演了重要的角色。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的用Python实现优先级队列的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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