JavaScript数据结构——队列的实现与应用

  • 时间:
  • 浏览:0

  队列与栈不同,它遵从先进先出(FIFO——First In First Out)原则,新加进去去的元素排在队列的尾部,元素没办法 从队列头部移除。

  统统人儿在前一篇文章中描述了怎么用JavaScript来实现栈统统数据形态学 ,这里统统人儿对应地来实现队列。

function Queue() {
    let items = [];

    // 向队列加进去去元素(另一个多或多个)
    this.enqueue = function (element) {
        if (element instanceof Array) items = items.concat(element);
        else items.push(element);
    };

    // 从队列移除元素
    this.dequeue = function () {
        return items.shift();
    };

    // 返回队列中的第另一个多元素
    this.front = function () {
        return items[0];
    };

    // 判断队列不是为空
    this.isEmpty = function () {
        return items.length === 0;
    };

    // 返回队列的长度
    this.size = function () {
        return items.length;
    };

    // 清空队列
    this.clear = function () {
        items = [];
    };

    // 打印队列内的所有元素
    this.print = function () {
        console.log(items.toString());
    };
}

  与栈的实现法律辦法 类似,唯一不同的是从队列移除元素时取的是队列头部的元素(最先加进去去的),而栈则是取的顶部元素(最后加进去去的)。下面是统统测试用例及返回结果:

let queue = new Queue();
console.log(queue.isEmpty()); // true

queue.enqueue('John');
queue.enqueue(['Jack', 'Camila']);
queue.print(); // John,Jack,Camila
console.log(queue.size()); // 3
console.log(queue.isEmpty()); // false
console.log(queue.front()); // John

console.log(queue.dequeue()); // John
queue.print(); // Jack,Camila

queue.clear();
queue.print(); // 

  注意,统统人儿允许批量向队列中加进去去元素,为此统统人儿还还可否判断enqueue法律辦法 的参数类型,将会参数是数组,则用concat()函数连接另一个多数组,将会参数也有数组,则直接用push()函数将元素加进去去到队列中。

  与栈的实现法律辦法 一样,这里统统人儿也同样给出用ES6的WeakMap类来实现的队列版本。

let Queue = (function () {
    const items = new WeakMap();

    class Queue {
        constructor() {
            items.set(this, []);
        }

        enqueue (element) {
            let q = items.get(this);
            if (element instanceof Array) items.set(this, q.concat(element));
            else q.push(element);
        };

        dequeue () {
            let q = items.get(this);
            return q.shift();
        };

        front () {
            return items.get(this)[0];
        };

        isEmpty () {
            return items.get(this).length === 0;
        };

        size () {
            return items.get(this).length;
        };

        clear () {
            items.set(this, []);
        };

        print () {
            console.log(items.get(this).toString());
        };
    }

    return Queue;
})();

  统统个多版本的执行结果是一样的,它们的区别统统人儿在前一篇文章中将会提及过了,这里不再赘述。

优先队列

  所谓优先队列,顾名思义,假使 说插入到队列中的元素还还可否根据优先级设置先后顺序。优先级越高位置越靠前,优先级越低位置越靠后。假设优先级用数字来表示,将会数字越小表示的优先级越高,形成的队列就称之为最小优先队列,反之则称之为最大优先队列。下面是实现的代码:

function PriorityQueue() {
    let items = [];

    // 向队列加进去去元素(另一个多或多个)
    // 参数obj的数据格式:{element, priority}
    this.enqueue = function (obj) {
        if (obj instanceof Array) {
            for (let i = 0, ci; ci = obj[i]; i++) {
                this.enqueue(ci);
            }
        }
        else {
            let added = false;
            for (let i = 0, ci; ci = items[i]; i++) {
                // 最小优先级,即将priority值小的元素插入到队列的前面
                if (obj.priority < ci.priority) {
                    items.splice(i, 0, obj);
                    added = true;
                    break;
                }
            }

            // 将会元素没办法

插入到队列中,则默认加到队列的尾部
            if (!added) items.push(obj);
        }
    };

    // 从队列移除元素
    this.dequeue = function () {
        return items.shift();
    };

    // 返回队列中的第另一个多元素
    this.front = function () {
        return items[0];
    };

    // 判断队列不是为空
    this.isEmpty = function () {
        return items.length === 0;
    };

    // 返回队列的长度
    this.size = function () {
        return items.length;
    };

    // 清空队列
    this.clear = function () {
        items = [];
    };

    // 打印队列内的所有元素
    this.print = function () {
        items.forEach(function (item) {
            console.log(`${item.element} - ${item.priority}`);
        });
    };
}

  还还可否看完,唯一有区别的没办法 enqueue法律辦法 。统统人儿规定所有加进去去到优先队列的元素都还还可否满足{element, priority}统统JSON格式,以保证队列中的每另一个多元素也另一个多多priority属性来表示优先级。将会要加进去去的元素的优先级和队列中已有元素的优先级相同,仍然遵循队列的先进先出原则。将会队列中所有元素的优先级比要加进去去的元素的优先级都高,则将元素加进去去到队列的末尾。统统人儿将print()法律辦法 也做了统统调整,以方便查看输出结果。

let queue = new PriorityQueue();
console.log(queue.isEmpty()); // true

queue.enqueue({element: 'John', priority: 2});
queue.enqueue([{element: 'Jack', priority: 1}, {element: 'Camila', priority: 1}]);
queue.print(); // Jack,Camila,John

  将会John的优先级比其它另一个多低,统统它被排在了最里面。觉得Jack和Camila的优先级相同,完会Jack是在Camila随后先插入到队列中的,统统Jack排在了Camila随后,这也符合了统统人儿的预期。

循环队列

   统统人儿用另一个多小游戏“击鼓传花”来说明循环队列在实际中的应用。

function hotPotato(nameList, num) {
    let queue = new Queue();

    for (let i = 0, ci; ci = nameList[i]; i++) {
        queue.enqueue(ci);
    }

    let eliminated = '';
    while(queue.size() > 1) {
        for (let i = 0; i < num; i ++) {
            queue.enqueue(queue.dequeue());
        }
        eliminated = queue.dequeue();
        console.log(`${eliminated} has been eliminated.`);
    }

    return queue.dequeue();
}

let names = ['John', 'Jack', 'Camila', 'Ingrid', "Carl"];
let winner = hotPotato(names, 7);
console.log(`The winner is: ${winner}`);

  在统统游戏中,统统人儿传入由另一个名字组成的数组,用来表示参加游戏的五统统人,数字7表示每一轮要传递的次数。在每另一个多过程中,统统人儿从队列头部取出另一个多元素加到队列的尾部,当次数用完的随后,将队列头部的元素取出来,作为统统轮中被淘汰的人。让统统人儿来看一下具体的执行过程,一始于队列中的顺序是John, Jack, Camila, Ingrid, Carl,完会传递7次:

  1. Jack, Camila, Ingrid, Carl, John

  2. Camila, Ingrid, Carl, John, Jack

  3. Ingrid, Carl, John, Jack, Camila

  4. Carl, John, Jack, Camila, Ingrid

  5. John, Jack, Camila, Ingrid, Carl

  6. Jack, Camila, Ingrid, Carl, John

  7. Camila, Ingrid, Carl, John, Jack

  随后从队列中取出的是Camila。反复执行上述过程,直到队列中的元素只剩另一个多,统统假使 最后的赢家!

  下面是完整篇 的执行结果:

Camila has been eliminated.
Jack has been eliminated.
Carl has been eliminated.
Ingrid has been eliminated.
The winner is: John

   下一章统统人儿继续来看看怎么用JavaScript来实现链表。