collections.deque() / collections.OrderedDict()

from collections import deque, OrderedDict

# dequeの生成
dq = deque([初期要素], maxlen=最大長)

# OrderedDictの生成
od = OrderedDict()

collections_deque.py

from collections import deque, OrderedDict

# dequeの基本操作
dq = deque(['item_a', 'item_b', 'item_c'])
dq.append('item_d') # 右端に追加
dq.appendleft('item_e') # 左端に追加
print(dq) # deque(['item_e', 'item_a', 'item_b', 'item_c', 'item_d'])

dq.pop() # 右端を取り出す → 'item_d'
dq.popleft() # 左端を取り出す → 'item_e'
print(dq) # deque(['item_a', 'item_b', 'item_c'])

# rotate: n個分右に回転
dq.rotate(1)
print(dq) # deque(['item_c', 'item_a', 'item_b'])

# maxlenを指定すると溢れた要素が自動的に削除される
queue = deque(maxlen=3)
for name in ['item_a', 'item_b', 'item_c', 'item_d', 'item_e']:
    queue.append(name)
print(queue) # deque(['item_c', 'item_d', 'item_e'], maxlen=3)

# OrderedDictの基本操作
od = OrderedDict()
od['a'] = 1
od['b'] = 2
od['c'] = 3
print(list(od.keys())) # ['a', 'b', 'c']

# キーを末尾に移動
od.move_to_end('a')
print(list(od.keys())) # ['b', 'c', 'a']

# キーを先頭に移動
od.move_to_end('a', last=False)
print(list(od.keys())) # ['a', 'b', 'c']

# popitemで末尾のアイテムを取り出す
key, val = od.popitem(last=True)
print(key, val) # c 3

実行すると次のように出力されます。

python3 collections_deque.py
deque(['item_e', 'item_a', 'item_b', 'item_c', 'item_d'])
deque(['item_a', 'item_b', 'item_c'])
deque(['item_c', 'item_a', 'item_b'])
deque(['item_c', 'item_d', 'item_e'], maxlen=3)
['a', 'b', 'c']
['b', 'c', 'a']
['a', 'b', 'c']
c 3

よくあるミス1: インデックスアクセスが遅い

『deque』は中間要素へのランダムアクセス（d[5]など）がO(n)になります。リストのようにインデックスアクセスを多用する場合はリストの方が高速です。

from collections import deque

queue = deque(['item_a', 'item_b', 'item_c', 'item_d', 'item_e'])

# deque: 両端はO(1)、中間アクセスはO(n)
print(queue[0]) # 'item_a'  ← 両端はOK
print(queue[-1]) # 'item_e'  ← 両端はOK
print(queue[2]) # 'item_c'  ← 中間はリストより遅い

# 中間へのアクセスが多い場合はリストを使う
as_list = list(queue)
print(as_list[2]) # 'item_c'（O(1)）

よくあるミス2: maxlenを超えた追加で要素が消える

『maxlen』を指定したdequeに要素を追加すると、反対側の要素が自動で削除されます。データが消えることを意識していないと意図しない動作になります。

from collections import deque

# maxlen=3の場合、要素追加で反対側が削除される
history = deque(maxlen=3)
history.append('item_aを追加')
history.append('item_bを追加')
history.append('item_cを追加')
print(history) # deque(['item_aを追加', 'item_bを追加', 'item_cを追加'], maxlen=3)

history.append('item_dを追加') # 左端の'item_aを追加'が削除される
print(history) # deque(['item_bを追加', 'item_cを追加', 'item_dを追加'], maxlen=3)

『deque』は最大長（maxlen）を設定することで、固定サイズのキューやスライディングウィンドウとして活用できます。maxlenを超えて要素を追加すると、反対側の端から要素が自動的に押し出されます。キュー（FIFO）やスタック（LIFO）の用途にも適しており、リストの代わりにdequeを使うことで先頭操作のパフォーマンスを大幅に改善できます。

『OrderedDict』はPython 3.7以降では通常の辞書も挿入順を保証するようになりましたが、OrderedDictには『move_to_end()』や順序を考慮した等値比較など、通常の辞書にはない機能があります。LRU（Least Recently Used）キャッシュの実装などに利用されます。