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,元素如此 从队列头部移除。

  亲戚亲戚人们人们人们人们人们人们 在前一篇文章中描述了如保用JavaScript来实现栈同类 数据底部形态,这里亲戚亲戚人们人们人们人们人们人们 对应地来实现队列。

function Queue() {
    let items = [];

    // 向队列加上元素(一一一2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();
    };

    // 返回队列中的第一一一2个

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

    // 判断队列否是为空
    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());
    };
}

  与栈的实现最好的办法同类,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)。下面是如保让 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,亲戚亲戚人们人们人们人们人们人们 允许批量向队列中加上元素,为此亲戚亲戚人们人们人们人们人们人们 都还能不能 判断enqueue最好的办法的参数类型,肯能参数是数组,则用concat()函数连接一一一2个 数组,肯能参数都有数组,则直接用push()函数将元素加上到队列中。

  与栈的实现最好的办法一样,这里亲戚亲戚人们人们人们人们人们人们 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;
})();

  同类 一一2个 版本的执行结果是一样的,它们的区别亲戚亲戚人们人们人们人们人们人们 在前一篇文章中肯能提及过了,这里不再赘述。

优先队列

  所谓优先队列,顾名思义,全都说插入到队列中的元素都还能不能 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,肯能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(一一一2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;
                }
            }

            // 肯能元素如此

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();
    };

    // 返回队列中的第一一一2个

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

    // 判断队列否是为空
    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}`);
        });
    };
}

  都还能不能 看一遍,唯一有区别的如此 enqueue最好的办法。亲戚亲戚人们人们人们人们人们人们 规定所有加上到优先队列的元素都都还能不能 满足{element, priority}同类 JSON格式,以保证队列中的每一一一2个 元素都有一一一2个 priority属性来表示优先级。肯能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。肯能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。亲戚亲戚人们人们人们人们人们人们 将print()最好的办法也做了如保让 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

  肯能John的优先级比其它一一一2个 低,全都它被排在了最后面 。我我觉得Jack和Camila的优先级相同,如保让Jack是在Camila以前先插入到队列中的,全都Jack排在了Camila以前,这也符合了亲戚亲戚人们人们人们人们人们人们 的预期。

循环队列

   亲戚亲戚人们人们人们人们人们人们 用一一一2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}`);

  在同类 游戏中,亲戚亲戚人们人们人们人们人们人们 传入由2个名字组成的数组,用来表示参加游戏的五被委托人,数字7表示每一轮要传递的次数。在每一一一2个 过程中,亲戚亲戚人们人们人们人们人们人们 从队列头部取出一一一2个 元素加到队列的尾部,当次数用完的以前,将队列头部的元素取出来,作为同类 轮中被淘汰的人。让亲戚亲戚人们人们人们人们人们人们 来看一下具体的执行过程,一开始英语 了了队列中的顺序是John, Jack, Camila, Ingrid, Carl,如保让传递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

  以前从队列中取出的是Camila。反复执行上述过程,直到队列中的元素只剩一一一2个 ,同类 全都最后的赢家!

  下面是详细的执行结果:

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

   下一章亲戚亲戚人们人们人们人们人们人们 继续来看看如保用JavaScript来实现链表。