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[ JavaScript ] 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法 —— 隊(duì)列

Yi_Zhi_Yu / 2370人閱讀

摘要：而且目前大部分編程語言的高級應(yīng)用都會(huì)用到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法以及設(shè)計(jì)模式。隊(duì)列在尾部添加新元素，并從頂部移除元素。最新添加的元素必須排在隊(duì)列的末尾。

前言

JavaScript是當(dāng)下最流行的編程語言之一，它可以做很多事情：

數(shù)據(jù)可視化（D3.js，Three.js，Chart.js）;

移動(dòng)端應(yīng)用(React Native,Weex,AppCan,Flutter,Hybrid App,小程序);

服務(wù)端(Express.js,Koa2)；

桌面應(yīng)用(Electron,nw.js);

游戲,VR，AR(LayaAir,Egret,Turbulenz,PlayCanvas);

等等。。。

而且目前大部分編程語言的高級應(yīng)用都會(huì)用到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法以及設(shè)計(jì)模式。

本篇主要有三部分

什么是隊(duì)列

隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)

隊(duì)列的變種

什么是隊(duì)列 較官方解釋

隊(duì)列是遵循FIFO（First In First Out，先進(jìn)先出，也稱為先來先服務(wù)）原則的一組有序的項(xiàng)。
隊(duì)列在尾部添加新元素，并從頂部移除元素。最新添加的元素必須排在隊(duì)列的末尾 。


注：出隊(duì)入隊(duì)是自己加的，不知道是不是這么叫

個(gè)人理解

我看有很多文檔都是說隊(duì)列就像買什么東西排隊(duì)，我認(rèn)為這個(gè)比喻用在標(biāo)準(zhǔn)隊(duì)列上不恰當(dāng)。

我覺得標(biāo)準(zhǔn)隊(duì)列像是一段管道，每次都只能放一個(gè)球進(jìn)去，上邊只用來放球（入隊(duì)），由于地球引力，球會(huì)從下邊的口出去（出隊(duì)）。

隊(duì)列：這段可以放球的管道就是隊(duì)列
元素：管道里的球
隊(duì)首：在當(dāng)前管道里的球最早放進(jìn)去的那個(gè)球的位置，同時(shí)也是第一個(gè)掉出去的球
隊(duì)尾：在當(dāng)前管道里的球最后放進(jìn)去的那個(gè)球的位置，同時(shí)也是最后一個(gè)掉出去的球

隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)

添加隊(duì)列成員

刪除隊(duì)列成員

返回隊(duì)首的成員

隊(duì)列是否為空

清空隊(duì)列

隊(duì)列長度

返回字符串形式的隊(duì)列成員

class Queue {
    constructor() {
        this.count = 0; // 整個(gè)隊(duì)列下一成員的位置
        this.lowestCount = 0; // 在第一位的成員位置
        this.items = {}; // 用來存放的隊(duì)列
    }

    enqueue(element) { 
        // 添加隊(duì)列成員 進(jìn)入隊(duì)列
    }

    dequeue() { 
        // 刪除隊(duì)列成員 離開隊(duì)列
    }

    peek() { 
        // 返回隊(duì)首的成員
    }

    isEmpty() { 
        // 判斷隊(duì)列是否為空
    }

    clear() { 
        // 將所有的數(shù)據(jù)初始化
    }

    size() { 
        // 隊(duì)列長度 
    }

    toString() {
        // 返回字符串形式的隊(duì)列成員
    }
}
添加隊(duì)列成員 
enqueue(element) {
    this.items[this.count] = element; // 將元素放入隊(duì)列
    this.count++; // 將計(jì)數(shù)器加一
}
刪除隊(duì)列成員 
dequeue() {
    if (this.isEmpty()) { // 如果是空 
        return undefined; // 返回未定義 undefined
    }
    const result = this.items[this.lowestCount]; // 將隊(duì)首的成員保存下
    delete this.items[this.lowestCount]; // 將隊(duì)首的成員刪除掉 刪除對象屬性
    this.lowestCount++; // 將隊(duì)列提前一位 指向隊(duì)首的指針后移一位
    return result; // 返回被刪除的成員
}
返回隊(duì)首的成員 
peek() {
    if (this.isEmpty()) { // 非空才能繼續(xù)處理
        return undefined;
    }
    return this.items[this.lowestCount];
}
隊(duì)列是否為空 
isEmpty() { // 判斷長度是不是 0 
    return this.size() === 0;
}
清空隊(duì)列 
clear() {
    this.count = 0; // 恢復(fù)初始值 
    this.lowestCount = 0;  // 恢復(fù)初始值
    this.items = {};  // 重新賦值空對象
}
隊(duì)列長度 
size() { // 隊(duì)列長度 等于 整個(gè)隊(duì)列下一成員的位置 減去 在第一位的成員位置
    return this.count - this.lowestCount;
}
返回字符串形式的隊(duì)列成員 
toString() {
    if (this.isEmpty()) {
        return "";
    }
    let objString = `${this.items[this.lowestCount]}`;
    for (let i = this.lowestCount + 1; i < this.count; i++) {
        objString = `${objString},${this.items[i]}`;
    }
    return objString;
}
隊(duì)列的變種

優(yōu)先隊(duì)列

類似去醫(yī)院看病，急診，會(huì)優(yōu)先一般的門診

循環(huán)隊(duì)列

類似搶凳子游戲，隊(duì)列首位相連

優(yōu)先隊(duì)列

在添加成員時(shí)會(huì)判斷優(yōu)先級，

class QueueElement (element, priority){ // 隊(duì)列成員類
    this.element = element; // 存放成員
    this.priority = priority;  // 存放優(yōu)先級 
} 

enqueue(element, priority){ 
    let queueElement = new QueueElement(element, priority);  // 添加成員
    let added = false;  // 是否已添加到隊(duì)列
    for (let i = 0; i < this.size(); i++){  // 遍歷隊(duì)列
        if (queueElement.priority < items[i].priority){ // 尋找優(yōu)先級低的成員，并插入到其之前
        // splice start
            for(let j = this.size(); j > i; j--){
                items[j] = items[j-1];
            }
            items[i] = queueElement;
        // splice end
            added = true;  // 標(biāo)識(shí)符置為真，表示已經(jīng)添加
            break; // 跳出循環(huán)
        } 
    } 
    if (!added){  // 如果沒有找到優(yōu)先級比新添加的成員低的，那么將其添加到隊(duì)尾
        items.push(queueElement);
    } 
};
循環(huán)隊(duì)列

在操作時(shí)每刪除一個(gè)隊(duì)列成員就將刪除的這個(gè)隊(duì)列成員重新添加到隊(duì)列中

for (let i = 0; i < number; i++){ 
    queue.enqueue(queue.dequeue());
}

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