collections.deque.appendleft() をマスターして、Python プログラミングをもっと便利に！

Python データ型における collections.deque.appendleft() の解説

collections.deque.appendleft() は、deque の左側（先頭）に要素を追加するメソッドです。このメソッドは、以下の特徴を持っています。

引数

appendleft() メソッドは、1 つの引数を受け取ります。

• 要素: 左側に追加する要素

戻り値

appendleft() メソッドは、None を返します。

使用例

from collections import deque

# deque の作成
my_deque = deque()

# 左側に要素を追加
my_deque.appendleft(1)
my_deque.appendleft(2)
my_deque.appendleft(3)

# デックの中身を確認
print(my_deque)

出力：

deque([3, 2, 1])

他のメソッドとの比較

deque には、右側（末尾）に要素を追加する append() メソッドも存在します。

• appendleft(): 左側に要素を追加
• append(): 右側に要素を追加

応用例

collections.deque.appendleft() メソッドは、以下のような場面で役立ちます。

• スタック の実装
• 履歴 の管理
• メッセージキュー の実装

補足

• deque は、list と同様に、要素の参照、削除、挿入などの操作を行うことができます。
• deque は、スレッドセーフではないため、マルチスレッド環境での使用には注意が必要です。

collections.deque.appendleft() のサンプルコード

スタックの実装

from collections import deque

class Stack:
    def __init__(self):
        self._stack = deque()

    def push(self, item):
        self._stack.appendleft(item)

    def pop(self):
        return self._stack.popleft()

    def is_empty(self):
        return len(self._stack) == 0


# 使用例
stack = Stack()
stack.push(1)
stack.push(2)
stack.push(3)

print(stack.pop())  # 3
print(stack.pop())  # 2
print(stack.pop())  # 1
print(stack.is_empty())  # True

履歴の管理

from collections import deque

class History:
    def __init__(self, max_size=10):
        self._history = deque(maxlen=max_size)

    def add(self, item):
        self._history.appendleft(item)

    def get_all(self):
        return list(self._history)


# 使用例
history = History(max_size=3)
history.add(1)
history.add(2)
history.add(3)
history.add(4)

print(history.get_all())  # [4, 3, 2]

メッセージキューの実装

from collections import deque

class MessageQueue:
    def __init__(self):
        self._queue = deque()

    def put(self, message):
        self._queue.appendleft(message)

    def get(self):
        return self._queue.popleft()

    def is_empty(self):
        return len(self._queue) == 0


# 使用例
queue = MessageQueue()
queue.put("Hello")
queue.put("World")

print(queue.get())  # Hello
print(queue.get())  # World
print(queue.is_empty())  # True

その他

• deque は、itertools.islice() 関数と組み合わせて、スライスの操作を行うこともできます。
• deque は、reversed() 関数を使って、逆順に要素を処理することもできます。

collections.deque.appendleft() の代替方法

挿入

deque の特定の位置に要素を挿入したい場合は、insert() メソッドを使用できます。

from collections import deque

my_deque = deque([1, 2, 3])

# 左側に要素を挿入
my_deque.insert(0, 4)

print(my_deque)

出力：

deque([4, 1, 2, 3])

リスト

deque の代わりに、通常の list を使用することもできます。

my_list = [1, 2, 3]

# 左側に要素を追加
my_list.insert(0, 4)

print(my_list)

出力：

[4, 1, 2, 3]

反転

deque の要素を反転してから、append() メソッドを使用することもできます。

from collections import deque

my_deque = deque([1, 2, 3])

# デックを反転
my_deque.reverse()

# 右側に要素を追加
my_deque.append(4)

print(my_deque)

出力：

deque([4, 3, 2, 1])

速度

deque.appendleft() メソッドは、リストの挿入操作よりも高速です。ただし、要素数が少ない場合は、速度の違いはほとんどありません。

メモリ

deque は、リストよりも多くのメモリを使用します。これは、deque が両端から要素を追加・削除できるようにするためです。

結論

collections.deque.appendleft() メソッドは、deque の左側（先頭）に要素を追加する便利なメソッドです。しかし、状況によっては、他の方法の方が適切な場合もあります。