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,新加在的元素排在队列的尾部,元素只有从队列头部移除。

  或者 人在前一篇文章中描述了要怎样用JavaScript来实现栈你这个 数据形态,这里或者 人对应地来实现队列。

function Queue() {
    let items = [];

    // 向队列加在元素(有另五个或多个)
    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();
    };

    // 返回队列中的第有另五个元素
    this.front = function () {
        return items[0];
    };

    // 判断队列是否为空
    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());
    };
}

  与栈的实现法子类式,唯一不同的是从队列移除元素时取的是队列头部的元素(最先加在的),而栈则是取的顶部元素(最后加在的)。下面是或者 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,或者 人允许批量向队列中加在元素,为此或者 人只有判断enqueue法子的参数类型,或者参数是数组,则用concat()函数连接有另五个数组,或者参数全部都是 数组,则直接用push()函数将元素加在到队列中。

  与栈的实现法子一样,这里或者 人也同样给出用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;
})();

  这有另五个版本的执行结果是一样的,它们的区别或者 人在前一篇文章中或者提及过了,这里不再赘述。

优先队列

  所谓优先队列,顾名思义,好多好多 我说插入到队列中的元素都只有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,或者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 = [];

    // 向队列加在元素(有另五个或多个)
    // 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;
                }
            }

            // 或者元素没办法


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();
    };

    // 返回队列中的第有另五个元素
    this.front = function () {
        return items[0];
    };

    // 判断队列是否为空
    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}`);
        });
    };
}

  都只有看得人,唯一有区别的只有enqueue法子。或者 人规定所有加在到优先队列的元素都只有满足{element, priority}你这个 JSON格式,以保证队列中的每有另五个元素全部都是 有另五个priority属性来表示优先级。或者要加在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。或者队列中所有元素的优先级比要加在的元素的优先级都高,则将元素加在到队列的末尾。或者 人将print()法子也做了或者 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

  或者John的优先级比其它有另五个低,好多好多 它被排在了最里面。我实在Jack和Camila的优先级相同,或者Jack是在Camila前一天先插入到队列中的,好多好多 Jack排在了Camila前一天,这也符合了或者 人的预期。

循环队列

   或者 人用有另五个小游戏“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}`);

  在你这个 游戏中,或者 人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。在每有另五个过程中,或者 人从队列头部取出有另五个元素加到队列的尾部,当次数用完的前一天,将队列头部的元素取出来,作为你这个 轮中被淘汰的人。让或者 人来看一下具体的执行过程,一结束了了英文队列中的顺序是John, Jack, Camila, Ingrid, Carl,或者传递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

  前一天从队列中取出的是Camila。反复执行上述过程,直到队列中的元素只剩有另五个,你这个 好多好多 我最后的赢家!

  下面是全部的执行结果:

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

   下一章或者 人继续来看看要怎样用JavaScript来实现链表。