import pandas as pd
import numpy as np

class FixedLengthQueueDataFrame(pd.DataFrame):
    """一个固定长度的队列式DataFrame"""
    
    def __init__(self, data=None, max_size=100, **kwargs):
        if data is not None and len(data) > max_size:
            # 如果初始数据就超过最大长度，只保留最后max_size行
            data = data[-max_size:]
        super().__init__(data=data, **kwargs)
        self._max_size = max_size
        
        # 如果初始化后长度仍超过max_size，进行截断
        if len(self) > self._max_size:
            self._truncate()
    
    def enqueue(self, item):
        """入队：添加一行新数据"""
        # 将新数据（字典）转换为DataFrame，确保列对齐
        new_row = pd.DataFrame([item], columns=self.columns)
        # 连接DataFrame
        updated_df = pd.concat([self, new_row], ignore_index=True)
        
        # 检查长度并截断
        if len(updated_df) > self._max_size:
            updated_df = updated_df.iloc[-self._max_size:].reset_index(drop=True)
        
        # 直接替换当前DataFrame的数据
        self._replace_data(updated_df)
    
    def _truncate(self):
        """如果超过最大长度，截断DataFrame（保留最后max_size行）"""
        if len(self) > self._max_size:
            # 获取最后max_size行
            truncated_data = self.iloc[-self._max_size:].copy().reset_index(drop=True)
            self._replace_data(truncated_data)
    
    def _replace_data(self, new_data):
        """替换当前DataFrame的所有数据"""
        # 清空当前数据
        self.drop(self.index, inplace=True)
        # 添加新数据
        for idx, row in new_data.iterrows():
            self.loc[idx] = row

if __name__ == "__main__":
    # 使用示例
    # 初始化一个固定长度为5的队列DataFrame
    queue_df = FixedLengthQueueDataFrame(columns=['温度', '湿度'], max_size=5)

    # 添加数据
    for i in range(10):
        new_data = {'温度': 20 + i, '湿度': 50 + i}
        queue_df.enqueue(new_data)

    print("队列当前内容：")
    print(queue_df)
    print("\n队列大小：", len(queue_df))

    # 直接使用所有Pandas统计函数
    print("\n描述性统计:")
    print(queue_df.describe())
    print("\n温度均值:", queue_df['温度'].mean())