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,新去掉 的元素排在队列的尾部,元素不还可不都都里能从队列头部移除。

  我门在前一篇文章中描述了怎样用JavaScript来实现栈这名 数据型态,这里我门对应地来实现队列。

function Queue() {
    let items = [];

    // 向队列去掉

元素(一个多

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();
    };

    // 返回队列中的第一个多

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

    // 判断队列有无为空
    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());
    };
}

  与栈的实现最好的法律法律依据相似于,唯一不同的是从队列移除元素时取的是队列头部的元素(最先去掉 的),而栈则是取的顶部元素(最后去掉 的)。下面是一些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,我门允许批量向队列中去掉 元素,为此我门需要判断enqueue最好的法律法律依据的参数类型,只要参数是数组,则用concat()函数连接一个多 数组,只要参数完全都是数组,则直接用push()函数将元素去掉 到队列中。

  与栈的实现最好的法律法律依据一样,这里我门也同样给出用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;
})();

  这名 一个多 版本的执行结果是一样的,它们的区别我门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,什么都有 说插入到队列中的元素还可不都都里里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,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 = [];

    // 向队列去掉

元素(一个多

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;
                }
            }

            // 只要元素这样插入到队列中,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();
    };

    // 返回队列中的第一个多

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

    // 判断队列有无为空
    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}`);
        });
    };
}

  还可不都都里里能看了,唯一有区别的不还可不都都里能enqueue最好的法律法律依据。我门规定所有去掉 到优先队列的元素都需要满足{element, priority}这名 JSON格式,以保证队列中的每一个多 元素完全都是一个多 priority属性来表示优先级。只要要去掉 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去掉 的元素的优先级都高,则将元素去掉 到队列的末尾。我门将print()最好的法律法律依据也做了一些调整,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的优先级比其它一个多 低,什么都有 它被排在了最里边。真是Jack和Camila的优先级相同,只要Jack是在Camila之前 先插入到队列中的,什么都有 Jack排在了Camila之前 ,这也符合了我门的预期。

循环队列

   我门用一个多 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}`);

  在这名 游戏中,我门传入由一个多名字组成的数组,用来表示参加游戏的三该人 ,数字7表示每一轮要传递的次数。在每一个多 过程中,我门从队列头部取出一个多 元素加到队列的尾部,当次数用完的之前 ,将队列头部的元素取出来,作为这名 轮中被淘汰的人。我门都来看一下具体的执行过程,一刚现在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

  之前 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个多 ,这名 什么都有 最后的赢家!

  下面是完全的执行结果:

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

   下一章我门继续来看看怎样用JavaScript来实现链表。