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,新加进去去的元素排在队列的尾部,元素必须从队列头部移除。

  大家在前一篇文章中描述了怎么都能不能用JavaScript来实现栈你这些数据底部形态,这里大家对应地来实现队列。

function Queue() {
    let items = [];

    // 向队列加进去去元素(一一两个多多或多个)
    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();
    };

    // 返回队列中的第一一两个多多元素
    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());
    };
}

  与栈的实现妙招同类,唯一不同的是从队列移除元素时取的是队列头部的元素(最先加进去去的),而栈则是取的顶部元素(最后加进去去的)。下面是然后 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,大家允许批量向队列中加进去去元素,为此大家需用判断enqueue妙招的参数类型,只要 参数是数组,则用concat()函数连接一一两个多多数组,只要 参数都是数组,则直接用push()函数将元素加进去去到队列中。

  与栈的实现妙招一样,这里大家也同样给出用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;
})();

  你这些个多多版本的执行结果是一样的,它们的区别大家在前一篇文章中只要 提及过了,这里不再赘述。

优先队列

  所谓优先队列,顾名思义,然后 我说插入到队列中的元素还需用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,只要 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(一一两个多多或多个)
    // 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;
                }
            }

            // 只要

元素那么插入到队列中,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();
    };

    // 返回队列中的第一一两个多多元素
    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}`);
        });
    };
}

  还需用都看,唯一有区别的必须enqueue妙招。大家规定所有加进去去到优先队列的元素都需用满足{element, priority}你这些JSON格式,以保证队列中的每一一两个多多元素就一一两个多多多priority属性来表示优先级。只要 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。只要 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。大家将print()妙招也做了然后 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

  只要 John的优先级比其它一一两个多多低,然后 它被排在了最里边。虽然Jack和Camila的优先级相同,只要 Jack是在Camila然后 先插入到队列中的,然后 Jack排在了Camila然后 ,这也符合了大家的预期。

循环队列

   大家用一一两个多多小游戏“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}`);

  在你这些游戏中,大家传入由五个名字组成的数组,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。在每一一两个多多过程中,大家从队列头部取出一一两个多多元素加到队列的尾部,当次数用完的然后 ,将队列头部的元素取出来,作为你这些轮中被淘汰的人。让大家来看一下具体的执行过程,一然后 然后 刚开始队列中的顺序是John, Jack, Camila, Ingrid, Carl,只要 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

  然后 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一一两个多多,你这些然后 我最后的赢家!

  下面是完整性的执行结果:

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

   下一章大家继续来看看怎么都能不能用JavaScript来实现链表。