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,新加上的元素排在队列的尾部,元素非要从队列头部移除。

  亲们 在前一篇文章中描述了如可用JavaScript来实现栈你这名 数据社会形态,这里亲们 对应地来实现队列。

function Queue() {
    let items = [];

    // 向队列加上元素(2个或多个)
    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2个元素
    this.front = function () {
        return items[0];
    };

    // 判断队列算不算为空
    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());
    };
}

  与栈的实现最好的辦法 同类,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)。下面是一点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,亲们 允许批量向队列中加上元素,为此亲们 需要判断enqueue最好的辦法 的参数类型,可能性参数是数组,则用concat()函数连接2个数组,可能性参数删改都是数组,则直接用push()函数将元素加上到队列中。

  与栈的实现最好的辦法 一样,这里亲们 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;
})();

  你这名 个版本的执行结果是一样的,它们的区别亲们 在前一篇文章中可能性提及过了,这里不再赘述。

优先队列

  所谓优先队列,顾名思义,可是我我说插入到队列中的元素需要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,可能性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(2个或多个)
    // 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;
                }
            }

            // 可能性元素那末

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2个元素
    this.front = function () {
        return items[0];
    };

    // 判断队列算不算为空
    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}`);
        });
    };
}

  需要就看,唯一有区别的非要enqueue最好的辦法 。亲们 规定所有加上到优先队列的元素都需要满足{element, priority}你这名 JSON格式,以保证队列中的每2个元素删改都是2个priority属性来表示优先级。可能性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。可能性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。亲们 将print()最好的辦法 也做了一点调整,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

  可能性John的优先级比其它2个低,可是我我它被排在了最上端。嘴笨 Jack和Camila的优先级相同,有刚刚Jack是在Camila完后 先插入到队列中的,可是我我Jack排在了Camila完后 ,这也符合了亲们 的预期。

循环队列

   亲们 用2个小游戏“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}`);

  在你这名 游戏中,亲们 传入由2个名字组成的数组,用来表示参加游戏的五当时人,数字7表示每一轮要传递的次数。在每2个过程中,亲们 从队列头部取出2个元素加到队列的尾部,当次数用完的完后 ,将队列头部的元素取出来,作为你这名 轮中被淘汰的人。我需要们来看一下具体的执行过程,一刚刚开始队列中的顺序是John, Jack, Camila, Ingrid, Carl,有刚刚传递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

  完后 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2个,你这名 可是我我最后的赢家!

  下面是删改的执行结果:

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

   下一章亲们 继续来看看如可用JavaScript来实现链表。