在 Python 编程中，列表（list）是我们最常用的数据结构之一。但在某些场景下，比如需要频繁地从列表两端添加或删除元素时，列表的性能可能不够理想。此时，collections 模块中的 deque（双端队列）就是一个更优的选择。

本文将带你全面了解 deque 的常见用法，并通过示例代码帮助你快速上手。

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一、什么是 deque？

deque 是 “double-ended queue” 的缩写，意为双端队列。它支持从队列的两端高效地添加或删除元素，时间复杂度为 O(1)，而列表在头部插入/删除元素的时间复杂度为 O(n)。

from collections import deque

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二、创建 deque

你可以通过传入一个可迭代对象来创建 deque：

d = deque([1, 2, 3])
print(d)  # 输出: deque([1, 2, 3])

你还可以设置最大长度（maxlen），当元素超过这个长度时，最早添加的元素会被自动移除：

d = deque([1, 2, 3], maxlen=3)
d.append(4)
print(d)  # 输出: deque([2, 3, 4])

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三、添加元素

方法	说明
append(x)	在右侧添加元素
appendleft(x)	在左侧添加元素
extend(iterable)	在右侧批量添加
extendleft(iterable)	在左侧批量添加（顺序会反转）

d = deque([1, 2])
d.append(3)
d.appendleft(0)
print(d)  # 输出: deque([0, 1, 2, 3])

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四、删除元素

方法	说明
pop()	移除并返回右侧元素
popleft()	移除并返回左侧元素
remove(x)	移除第一个匹配的元素

d = deque([1, 2, 3])
print(d.pop())      # 输出: 3
print(d.popleft())  # 输出: 1
print(d)            # 输出: deque([2])

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五、其他常用操作

方法	说明
clear()	清空队列
count(x)	统计元素 x 出现的次数
rotate(n)	向右循环移动 n 步（负数表示向左）
reverse()	原地反转（Python 3.8+）
copy()	创建浅拷贝

d = deque([1, 2, 3])
d.rotate(1)
print(d)  # 输出: deque([3, 1, 2])

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六、实际应用场景

1. 实现队列（FIFO）

q = deque()
q.append('task1')
q.append('task2')
print(q.popleft())  # 输出: task1

2. 实现栈（LIFO）

stack = deque()
stack.append('A')
stack.append('B')
print(stack.pop())  # 输出: B

3. 滑动窗口（如滑动平均）

window = deque(maxlen=3)
for i in range(5):
    window.append(i)
    print(list(window), sum(window) / len(window))

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七、总结

特点	描述
高效	两端操作时间复杂度为 O(1)
灵活	支持队列、栈、滑动窗口等多种结构
易用	API 简洁，功能强大

如果你在做算法题、写爬虫、做任务调度或实现缓存机制，deque 都是一个非常值得掌握的工具。