3.3.2　保留最后N個元素

在執行迭代操作或者其他操作的時候，為了滿足某些業務需求，我們需要只保留最后有限的元素歷史記錄。

保留有限歷史記錄可以使用collections.deque。例如，在多行記錄上做簡單的文本匹配，并返回與所在行匹配的最后N行，代碼如下：

from collections import deque
def search(lines, search_val, history=1):
    previous_lines = deque(maxlen=history)
        for line in lines:
            if search_val in line:
                yield line, previous_lines
            previous_lines.append(line)


if __name__ == '__main__':
    with open(r'test_file/element.txt') as f:
        for search_v, prev_lines in search(f, 'python', 2):
            for pre_line in prev_lines:
                print(pre_line, end='')
            print(f'search value is:{search_v}')

在寫查詢元素的代碼時，我們通常會使用包含yield表達式的生成器函數。使用yield表達式可以將搜索過程代碼和搜索結果代碼解耦。

使用deque(maxlen=N)構造函數時會新建一個固定大小的隊列。deque類的工作機制為：當新的元素加入并且隊列已達到固定大小的時候，最老的元素會自動被移除，這樣可以保證所查找元素的前N個元素被保留。

這里，我們也可以手動在列表上實現增加、刪除等操作。不過，deque方案會更加優雅，并且運行得更快些。

一般地，deque類可以被用在任何只需要一個簡單隊列數據結構的場合。在使用deque類時，若不設置最大隊列大小，就會得到一個無限大小隊列。我們可以在隊列的兩端執行添加和彈出元素的操作，deque類中提供了append()、appendleft()、pop()、popleft()等函數。

使用deque類在隊列兩端插入或刪除元素的時間復雜度都是O(1)，在列表的開頭插入或刪除元素的時間復雜度為O(N)。