js 实现数据结构 -- 队列

原文:

  在 Javascript 中学习数据结构与算法。

概念:

  与栈相反,队列是一种遵循先进先出 (FIFO / First In First Out) 原则的一组有序的项;队列在尾部添加新元素,并从头部移除元素。最新添加的元素必须排在队列的末尾。在现实中,最常见的例子就是排队,吃饭排队、银行业务排队、公车的前门上后门下机制...,前面的人优先完成自己的事务,完成之后,下一个人才能继续。常见的应用形式是视频网站的缓冲以及打印队列。

基础队列:

class Queue {
constructor(items) {
this.items = items || [];
} // 入列
enqueue(ele) {
this.items.push(ele);
} // 出列
dequeue() {
this.items.shift();
} //
front() {
return this.items[0];
} clear() {
this.items = [];
}
get size() {
return this.items.length;
} get isEmpty() {
return !this.items.length;
} print() {
console.log(this.items.toString());
}
} let queue = new Queue()
console.log(queue.isEmpty) // true queue.enqueue('John')
queue.enqueue('Jack')
queue.enqueue('Camila')
console.log(queue.size) // 3
console.log(queue.isEmpty) // false
queue.dequeue()
queue.dequeue()
queue.print() // 'Camila'

优先队列:

  如医院的急诊,虽然都有专门的急诊科,但是就理解而言严重程度高的可以先就诊。优先队列可以根据优先级进行排列。

  实现思路也简单,普通队列直接 push 元素,那么优先队列就是插入包含优先级的对象,插入前先进行优先级验证,在相应位置插入元素。

  下例实现根据优先级插入数据,出列操作同普通队列。

class PriorityQueue {
constructor() {
this.items = [];
} get isEmpty() {
return !this.items.length;
} get size() {
return this.items.length;
} enqueue(ele, priority) {
let queueEle = { ele, priority };
if (this.isEmpty) {
this.items.push(queueEle);
} else {
let preIndex = this.items.findIndex(item => queueEle.priority < item.priority);
if (preIndex > -1) {
this.items.splice(preIndex, 0, queueEle);
} else {
this.items.push(queueEle);
}
}
} dequeue() {
return this.items.shift();
} front() {
return this.items[0];
} clear() {
this.items = [];
} print() {
console.log(this.items)
}
} let priorityQueue = new PriorityQueue()
priorityQueue.enqueue('John', 2)
priorityQueue.enqueue('Jack', 1)
priorityQueue.enqueue('Camila', 1)
priorityQueue.enqueue('Surmon', 3)
priorityQueue.enqueue('skyRover', 2)
priorityQueue.enqueue('司马萌', 1)
priorityQueue.print() console.log(priorityQueue.isEmpty, priorityQueue.size) // false 6

循环队列:

  循环队列在概念上就是将队尾和队首闭环。

为充分利用向量空间,克服"假溢出"现象的方法是:将向量空间想象为一个首尾相接的圆环,并称这种向量为循环向量。存储在其中的队列称为循环队列(Circular Queue)。这种循环队列可以以单链表的方式来在实际编程应用中来实现。

js 实现数据结构 -- 队列

  js 实现的循环队列:(基于普通队列)

class Queue {
constructor(items) {
this.items = items || [];
} // 入列
enqueue(ele) {
this.items.push(ele);
} // 出列
dequeue() {
this.items.shift();
} //
front() {
return this.items[0];
} clear() {
this.items = [];
}
get size() {
return this.items.length;
} get isEmpty() {
return !this.items.length;
} print() {
console.log(this.items.toString());
}
} class LoopQueue extends Queue {
constructor(items) {
super(items)
} getIndex(index) {
let length = this.items.length;
return index > length ? index % length : index;
} findIndex(index) {
return !this.isEmpty ? this.items[this.getIndex(index)] : null;
}
} const loopQueue = new LoopQueue(['Surmon'])
loopQueue.enqueue('SkyRover')
loopQueue.enqueue('Even')
loopQueue.enqueue('Alice')
console.log(loopQueue.size, loopQueue.isEmpty) // 4 false console.log(loopQueue.find(26)) // 'Evan'
console.log(loopQueue.find(87651)) // 'Alice'
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