Pythonでcollections.dequeを使ってclear size管理のテクニック｜自作で機械学習モデル・AIの使い方を学ぶ

Pythonのcollections.dequeの紹介

collectionsモジュールに含まれるdequeは、双方向キューを実現するクラスです。リストと同様に要素を追加、削除できますが、先頭、末尾の要素の追加・削除が高速に行えるのが特徴です。

collections.dequeの特性

dequeは、リストと異なり、リングバッファと呼ばれる構造を採用しています。これにより、先頭と末尾の要素の追加や削除が高速に行えるようになっています。

collections.dequeのサイズ管理方法

dequeには、maxlenというオプションがあり、これを指定することで、dequeの最大サイズを指定することができます。

from collections import deque
# 最大サイズを3に設定
d = deque(maxlen=3)
# 要素を追加
d.append(1)
d.append(2)
d.append(3)
# 最大サイズを超えたため、先頭の要素が削除される
d.append(4)
print(d)  # deque([2, 3, 4], maxlen=3)

collections.dequeのclearメソッドの使い方

dequeには、clearメソッドがあり、これを呼び出すことで、dequeの要素を全て削除することができます。

from collections import deque
d = deque([1, 2, 3])
print(d)  # deque([1, 2, 3])
# dequeの要素を全て削除
d.clear()
print(d)  # deque([])

collections.dequeでのデータ操作のテクニック

dequeでは、先頭、末尾に対する操作が高速に行えるため、以下のような操作が効率的に行えます。

先頭、末尾の要素の追加、削除
先頭、末尾の要素の取得
逆順アクセス

from collections import deque
d = deque([1, 2, 3])
# 先頭に要素を追加
d.appendleft(0)
# 末尾の要素を削除
d.pop()
# 逆順にアクセス
for i in reversed(d):
    print(i)
print(d)  # deque([0, 1, 2])

collections.dequeのベストプラクティス

dequeを使用する際には、以下のようなベストプラクティスがあります。

maxlenを使用して、dequeの最大サイズを指定する
dequeを使用する際には、先頭、末尾の操作を意識する
dequeは、リングバッファとして実装されているため、途中に要素を挿入する操作は避ける

まとめ

collectionsモジュールに含まれるdequeは、双方向キューを実現するクラスであり、リングバッファという構造を採用しているため、先頭、末尾の操作が高速に行えます。また、maxlenオプションを使用することで、dequeの最大サイズを指定することができます。さらに、clearメソッドを使用することで、dequeの要素を全て削除することができます。