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,新再加的元素排在队列的尾部,元素才能从队列头部移除。

  当当我们当当我们当当我们 在前一篇文章中描述了咋样用JavaScript来实现栈你你你这个 数据特征,这里当当我们当当我们当当我们 对应地来实现队列。

function Queue() {
    let items = [];

    // 向队列再加元素(另一三个小或多个)
    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();
    };

    // 返回队列中的第另一三个小元素
    this.front = function () {
        return items[0];
    };

    // 判断队列是有无为空
    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());
    };
}

  与栈的实现办法类似于于,唯一不同的是从队列移除元素时取的是队列头部的元素(最先再加的),而栈则是取的顶部元素(最后再加的)。下面是你你这个 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,当当我们当当我们当当我们 允许批量向队列中再加元素,为此当当我们当当我们当当我们 前要判断enqueue办法的参数类型,前一天参数是数组,则用concat()函数连接另一三个小数组,前一天参数都不 数组,则直接用push()函数将元素再加到队列中。

  与栈的实现办法一样,这里当当我们当当我们当当我们 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;
})();

  这另一三个小版本的执行结果是一样的,它们的区别当当我们当当我们当当我们 在前一篇文章中前一天提及过了,这里不再赘述。

优先队列

  所谓优先队列,顾名思义,什么都说插入到队列中的元素可不前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,前一天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 = [];

    // 向队列再加元素(另一三个小或多个)
    // 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;
                }
            }

            // 前一天元素没有了插入到队列中,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();
    };

    // 返回队列中的第另一三个小元素
    this.front = function () {
        return items[0];
    };

    // 判断队列是有无为空
    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}`);
        });
    };
}

  可不前要就看,唯一有区别的才能enqueue办法。当当我们当当我们当当我们 规定所有再加到优先队列的元素都前要满足{element, priority}你你你这个 JSON格式,以保证队列中的每另一三个小元素都不 另一三个小priority属性来表示优先级。前一天要再加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。前一天队列中所有元素的优先级比要再加的元素的优先级都高,则将元素再加到队列的末尾。当当我们当当我们当当我们 将print()办法也做了你你这个 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

  前一天John的优先级比其它另一三个小低,什么都它被排在了最上边。未必Jack和Camila的优先级相同,而且Jack是在Camila前一天先插入到队列中的,什么都Jack排在了Camila前一天,这也符合了当当我们当当我们当当我们 的预期。

循环队列

   当当我们当当我们当当我们 用另一三个小小游戏“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}`);

  在你你你这个 游戏中,当当我们当当我们当当我们 传入由十个 名字组成的数组,用来表示参加游戏的五我各自 ,数字7表示每一轮要传递的次数。在每另一三个小过程中,当当我们当当我们当当我们 从队列头部取出另一三个小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,作为你你你这个 轮中被淘汰的人。当当我们都当当我们当当我们 来看一下具体的执行过程,一前一天刚结速队列中的顺序是John, Jack, Camila, Ingrid, Carl,而且传递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另一三个小,你你你这个 什么都最后的赢家!

  下面是完整的执行结果:

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

   下一章当当我们当当我们当当我们 继续来看看咋样用JavaScript来实现链表。