JavaScript数据结构——队列的实现与应用

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  队列与栈不同,它遵从先进先出(FIFO——First In First Out)原则,新加上的元素排在队列的尾部,元素必须从队列头部移除。

  我们都都是前一篇文章中描述了如保用JavaScript来实现栈你這個数据行态,这里我们都都对应地来实现队列。

function Queue() {
    let items = [];

    // 向队列加上元素(另一个多多



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多



元素
    this.front = function () {
        return items[0];
    };

    // 判断队列否有为空
    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());
    };
}

  与栈的实现土法子 类事,唯一不同的是从队列移除元素时取的是队列头部的元素(最先加上的),而栈则是取的顶部元素(最后加上的)。下面是有日后 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,我们都都允许批量向队列中加上元素,为此我们都都需要判断enqueue土法子 的参数类型,将会参数是数组,则用concat()函数连接另一个多多 数组,将会参数都是数组,则直接用push()函数将元素加上到队列中。

  与栈的实现土法子 一样,这里我们都都也同样给出用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;
})();

  这另一个多多 版本的执行结果是一样的,它们的区别我们都都是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,可是说插入到队列中的元素还不还可以 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 = [];

    // 向队列加上元素(另一个多多



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多



元素
    this.front = function () {
        return items[0];
    };

    // 判断队列否有为空
    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}`);
        });
    };
}

  还不还可以 看多,唯一有区别的必须enqueue土法子 。我们都都规定所有加上到优先队列的元素都需要满足{element, priority}你這個JSON格式,以保证队列中的每另一个多多 元素都另一个多多 priority属性来表示优先级。将会要加上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上的元素的优先级都高,则将元素加上到队列的末尾。我们都都将print()土法子 也做了有日后 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多 低,有日后 它被排在了最顶端。人太好Jack和Camila的优先级相同,有日后 Jack是在Camila日后先插入到队列中的,有日后 Jack排在了Camila日后,这也符合了我们都都的预期。

循环队列

   我们都都用另一个多多 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}`);

  在你這個游戏中,我们都都传入由一个多名字组成的数组,用来表示参加游戏的一个多人,数字7表示每一轮要传递的次数。在每另一个多多 过程中,我们都都从队列头部取出另一个多多 元素加到队列的尾部,当次数用完的日后,将队列头部的元素取出来,作为你這個轮中被淘汰的人。我能 们都来看一下具体的执行过程,一开始了了队列中的顺序是John, Jack, Camila, Ingrid, Carl,有日后 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

  日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多 ,你這個可是最后的赢家!

  下面是完全的执行结果:

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

   下一章我们都都继续来看看如保用JavaScript来实现链表。