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,元素这么从队列头部移除。

  大伙在前一篇文章中描述了如保用JavaScript来实现栈你很多很多数据行态,这里大伙对应地来实现队列。

function Queue() {
    let items = [];

    // 向队列加在元素(另另四个或多个)
    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();
    };

    // 返回队列中的第另另四个元素
    this.front = function () {
        return items[0];
    };

    // 判断队列不是为空
    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());
    };
}

  与栈的实现最好的最好的办法例如,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)。下面是很多很多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,大伙允许批量向队列中加在元素,为此大伙时要判断enqueue最好的最好的办法的参数类型,我希望参数是数组,则用concat()函数连接另另四个数组,我希望参数都不 数组,则直接用push()函数将元素加在到队列中。

  与栈的实现最好的最好的办法一样,这里大伙也同样给出用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;
})();

  这另另四个版本的执行结果是一样的,它们的区别大伙在前一篇文章中我希望提及过了,这里不再赘述。

优先队列

  所谓优先队列,顾名思义,很多很多 说插入到队列中的元素可不时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,我希望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(另另四个或多个)
    // 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;
                }
            }

            // 我希望元素这么

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();
    };

    // 返回队列中的第另另四个元素
    this.front = function () {
        return items[0];
    };

    // 判断队列不是为空
    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}`);
        });
    };
}

  可不时要看得人,唯一有区别的这么enqueue最好的最好的办法。大伙规定所有加在到优先队列的元素都时要满足{element, priority}你很多很多JSON格式,以保证队列中的每另另四个元素都不 另另四个priority属性来表示优先级。我希望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。我希望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。大伙将print()最好的最好的办法也做了很多很多调整,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

  我希望John的优先级比其它另另四个低,很多很多它被排在了最后边。真是Jack和Camila的优先级相同,我希望Jack是在Camila时候先插入到队列中的,很多很多Jack排在了Camila时候,这也符合了大伙的预期。

循环队列

   大伙用另另四个小游戏“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}`);

  在你很多很多游戏中,大伙传入由十个 名字组成的数组,用来表示参加游戏的五很多很多人,数字7表示每一轮要传递的次数。在每另另四个过程中,大伙从队列头部取出另另四个元素加到队列的尾部,当次数用完的时候,将队列头部的元素取出来,作为你很多很多轮中被淘汰的人。让大伙来看一下具体的执行过程,一时候开始了了队列中的顺序是John, Jack, Camila, Ingrid, Carl,我希望传递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

  时候从队列中取出的是Camila。反复执行上述过程,直到队列中的元素只剩另另四个,你很多很多很多很多 最后的赢家!

  下面是删剪的执行结果:

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

   下一章大伙继续来看看如保用JavaScript来实现链表。