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,元素必须从队列头部移除。

  让让我门在前一篇文章中描述了怎么用JavaScript来实现栈你这俩数据形态,这里让让我门对应地来实现队列。

function Queue() {
    let items = [];

    // 向队列去掉

元素(另八个或多个)
    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();
    };

    // 返回队列中的第另八个元素
    this.front = function () {
        return items[0];
    };

    // 判断队列算是为空
    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累似 ,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)。下面是某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,让让我门允许批量向队列中去掉 元素,为此让让我门需要判断enqueue最好的办法的参数类型,然后参数是数组,则用concat()函数连接另八个数组,然后参数都有数组,则直接用push()函数将元素去掉 到队列中。

  与栈的实现最好的办法一样,这里让让我门也同样给出用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;
})();

  这另八个版本的执行结果是一样的,它们的区别让让我门在前一篇文章中然后提及过了,这里不再赘述。

优先队列

  所谓优先队列,顾名思义,而是说插入到队列中的元素都需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,然后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(另八个或多个)
    // 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;
                }
            }

            // 然后元素必须

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();
    };

    // 返回队列中的第另八个元素
    this.front = function () {
        return items[0];
    };

    // 判断队列算是为空
    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}`);
        });
    };
}

  都需要都看,唯一有区别的必须enqueue最好的办法。让让我门规定所有去掉 到优先队列的元素都需要满足{element, priority}你这俩JSON格式,以保证队列中的每另八个元素都有另八个priority属性来表示优先级。然后要去掉 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。然后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。让让我门将print()最好的办法也做了某些调整,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

  然后John的优先级比其它另八个低,很多很多它被排在了最里面。觉得Jack和Camila的优先级相同,有然后Jack是在Camila然后先插入到队列中的,很多很多Jack排在了Camila然后,这也符合了让让我门的预期。

循环队列

   让让我门用另八个小游戏“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}`);

  在你这俩游戏中,让让我门传入由八个名字组成的数组,用来表示参加游戏的五买车人,数字7表示每一轮要传递的次数。在每另八个过程中,让让我门从队列头部取出另八个元素加到队列的尾部,当次数用完的然后,将队列头部的元素取出来,作为你这俩轮中被淘汰的人。然后们来看一下具体的执行过程,一然后开始英文队列中的顺序是John, Jack, Camila, Ingrid, Carl,有然后传递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

  然后从队列中取出的是Camila。反复执行上述过程,直到队列中的元素只剩另八个,你这俩而是最后的赢家!

  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

   下一章让让我门继续来看看怎么用JavaScript来实现链表。