【Cookbook】保留最后 N 个元素

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问题
在迭代操作或者其他操作的时候，怎样只保留最后有限几个元素的历史记录？

                               
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解决方案
保留有限历史记录正是 collections.deque 大显身手的时候。比如，下面的代码在多行上面做简单的文本匹配， 并返回匹配所在行的最后N行：

1. from collections import deque
   
2. 
   
3. 
   
4. def search(lines, pattern, history=5):
   
5.     previous_lines = deque(maxlen=history)
   
6.     for line in lines:
   
7.         if pattern in line:
   
8.             yield line, previous_lines
   
9.         previous_lines.append(line)
   
10. 
    
11. # Example use on a file
    
12. if __name__ == '__main__':
    
13.     with open(r'../../cookbook/somefile.txt') as f:
    
14.         for line, prevlines in search(f, 'python', 5):
    
15.             for pline in prevlines:
    
16.                 print(pline, end='')
    
17.             print(line, end='')
    
18.             print('-' * 20)

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讨论
我们在写查询元素的代码时，通常会使用包含 yield 表达式的生成器函数，也就是我们上面示例代码中的那样。 这样可以将搜索过程代码和使用搜索结果代码解耦。

使用 deque(maxlen=N) 构造函数会新建一个固定大小的队列。当新的元素加入并且这个队列已满的时候， 最老的元素会自动被移除掉。

• 代码示例：
  

1. >>> q = deque(maxlen=3)
   
2. >>> q.append(1)
   
3. >>> q.append(2)
   
4. >>> q.append(3)
   
5. >>> q
   
6. deque([1, 2, 3], maxlen=3)
   
7. >>> q.append(4)
   
8. >>> q
   
9. deque([2, 3, 4], maxlen=3)
   
10. >>> q.append(5)
    
11. >>> q
    
12. deque([3, 4, 5], maxlen=3)

复制代码

尽管你也可以手动在一个列表上实现这一的操作（比如增加、删除等等）。但是这里的队列方案会更加优雅并且运行得更快些。

更一般的， deque 类可以被用在任何你只需要一个简单队列数据结构的场合。 如果你不设置最大队列大小，那么就会得到一个无限大小队列，你可以在队列的两端执行添加和弹出元素的操作。

• 代码示例：
  

1. >>> q = deque()
   
2. >>> q.append(1)
   
3. >>> q.append(2)
   
4. >>> q.append(3)
   
5. >>> q
   
6. deque([1, 2, 3])
   
7. >>> q.appendleft(4)
   
8. >>> q
   
9. deque([4, 1, 2, 3])
   
10. >>> q.pop()
    
11. 3
    
12. >>> q
    
13. deque([4, 1, 2])
    
14. >>> q.popleft()
    
15. 4

复制代码

在队列两端插入或删除元素时间复杂度都是 O(1) ，区别于列表，在列表的开头插入或删除元素的时间复杂度为 O(N) 。

                               
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思考题：
怎样从一个集合中获得最大或者最小的 N 个元素列表？

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1. 摘自《Python Cookbook》第三版
   
2. 本翻译项目源地址：<a href="https://github.com/yidao620c/python3-cookbook" target="_blank">https://github.com/yidao620c/python3-cookbook</a>
   
3. Copyright (c) 2014-2018 Xiong Neng and other contributors
   
4. 遵循Apache License 2.0 协议

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