在JavaScript中实现堆栈和队列的最佳方法是什么?
我想做调车场算法我需要这些数据结构。
在JavaScript中实现堆栈和队列的最佳方法是什么?
我想做调车场算法我需要这些数据结构。
当前回答
正如其他答案中解释的那样,堆栈实现是微不足道的。
然而,我在这个线程中没有找到任何满意的答案,所以我自己做了一个队列。
在这个线程中有三种类型的解决方案:
数组——在大型数组上使用array.shift()是最糟糕的解决方案,效率非常低。 链表——它是O(1),但是为每个元素使用一个对象有点过分,特别是如果它们很多而且它们很小,比如存储数字。 延迟移位数组——它包括将索引与数组关联。当一个元素退出队列时,索引向前移动。当索引到达数组的中间时,数组被切成两半以删除前一半。
在我看来,延迟移位数组是最令人满意的解决方案,但它们仍然将所有内容存储在一个大的连续数组中,这可能会有问题,并且当数组被切片时,应用程序将错开。
我使用小数组的链表(每个最多1000个元素)实现。这些数组的行为类似于延迟移位数组,只是它们从未被切片:当数组中的每个元素都被移除时,该数组将被简单地丢弃。
这个包在npm上,具有基本的FIFO功能,我最近刚刚推送了它。代码分为两部分。
这是第一部分
/** Queue contains a linked list of Subqueue */
class Subqueue <T> {
public full() {
return this.array.length >= 1000;
}
public get size() {
return this.array.length - this.index;
}
public peek(): T {
return this.array[this.index];
}
public last(): T {
return this.array[this.array.length-1];
}
public dequeue(): T {
return this.array[this.index++];
}
public enqueue(elem: T) {
this.array.push(elem);
}
private index: number = 0;
private array: T [] = [];
public next: Subqueue<T> = null;
}
这里是Queue的主类:
class Queue<T> {
get length() {
return this._size;
}
public push(...elems: T[]) {
for (let elem of elems) {
if (this.bottom.full()) {
this.bottom = this.bottom.next = new Subqueue<T>();
}
this.bottom.enqueue(elem);
}
this._size += elems.length;
}
public shift(): T {
if (this._size === 0) {
return undefined;
}
const val = this.top.dequeue();
this._size--;
if (this._size > 0 && this.top.size === 0 && this.top.full()) {
// Discard current subqueue and point top to the one after
this.top = this.top.next;
}
return val;
}
public peek(): T {
return this.top.peek();
}
public last(): T {
return this.bottom.last();
}
public clear() {
this.bottom = this.top = new Subqueue();
this._size = 0;
}
private top: Subqueue<T> = new Subqueue();
private bottom: Subqueue<T> = this.top;
private _size: number = 0;
}
类型注释(:X)可以很容易地删除,以获得ES6 javascript代码。
其他回答
下面是一个队列的链表版本,它也包括最后一个节点,这是@perkins建议的,也是最合适的。
// QUEUE Object Definition
var Queue = function() {
this.first = null;
this.last = null;
this.size = 0;
};
var Node = function(data) {
this.data = data;
this.next = null;
};
Queue.prototype.enqueue = function(data) {
var node = new Node(data);
if (!this.first){ // for empty list first and last are the same
this.first = node;
this.last = node;
} else { // otherwise we stick it on the end
this.last.next=node;
this.last=node;
}
this.size += 1;
return node;
};
Queue.prototype.dequeue = function() {
if (!this.first) //check for empty list
return null;
temp = this.first; // grab top of list
if (this.first==this.last) {
this.last=null; // when we need to pop the last one
}
this.first = this.first.next; // move top of list down
this.size -= 1;
return temp;
};
Javascript中的常规数组结构是一个堆栈(先入后出),也可以用作队列(先入先出),这取决于你所做的调用。
检查这个链接,看看如何让一个数组像一个队列:
队列
如果你正在寻找带有一些基本操作(基于链表)的堆栈和队列数据结构的ES6 OOP实现,那么它可能是这样的:
Queue.js
import LinkedList from '../linked-list/LinkedList';
export default class Queue {
constructor() {
this.linkedList = new LinkedList();
}
isEmpty() {
return !this.linkedList.tail;
}
peek() {
if (!this.linkedList.head) {
return null;
}
return this.linkedList.head.value;
}
enqueue(value) {
this.linkedList.append(value);
}
dequeue() {
const removedHead = this.linkedList.deleteHead();
return removedHead ? removedHead.value : null;
}
toString(callback) {
return this.linkedList.toString(callback);
}
}
Stack.js
import LinkedList from '../linked-list/LinkedList';
export default class Stack {
constructor() {
this.linkedList = new LinkedList();
}
/**
* @return {boolean}
*/
isEmpty() {
return !this.linkedList.tail;
}
/**
* @return {*}
*/
peek() {
if (!this.linkedList.tail) {
return null;
}
return this.linkedList.tail.value;
}
/**
* @param {*} value
*/
push(value) {
this.linkedList.append(value);
}
/**
* @return {*}
*/
pop() {
const removedTail = this.linkedList.deleteTail();
return removedTail ? removedTail.value : null;
}
/**
* @return {*[]}
*/
toArray() {
return this.linkedList
.toArray()
.map(linkedListNode => linkedListNode.value)
.reverse();
}
/**
* @param {function} [callback]
* @return {string}
*/
toString(callback) {
return this.linkedList.toString(callback);
}
}
上面例子中用于堆栈和队列的LinkedList实现可以在GitHub上找到。
下面是一个相当简单的队列实现,有两个目标:
与array.shift()不同,您知道这个出队列方法需要常数时间(O(1))。 为了提高速度,这种方法使用的分配比链表方法少得多。
堆栈实现只共享第二个目标。
// Queue
function Queue() {
this.q = new Array(5);
this.first = 0;
this.size = 0;
}
Queue.prototype.enqueue = function(a) {
var other;
if (this.size == this.q.length) {
other = new Array(this.size*2);
for (var i = 0; i < this.size; i++) {
other[i] = this.q[(this.first+i)%this.size];
}
this.first = 0;
this.q = other;
}
this.q[(this.first+this.size)%this.q.length] = a;
this.size++;
};
Queue.prototype.dequeue = function() {
if (this.size == 0) return undefined;
this.size--;
var ret = this.q[this.first];
this.first = (this.first+1)%this.q.length;
return ret;
};
Queue.prototype.peek = function() { return this.size > 0 ? this.q[this.first] : undefined; };
Queue.prototype.isEmpty = function() { return this.size == 0; };
// Stack
function Stack() {
this.s = new Array(5);
this.size = 0;
}
Stack.prototype.push = function(a) {
var other;
if (this.size == this.s.length) {
other = new Array(this.s.length*2);
for (var i = 0; i < this.s.length; i++) other[i] = this.s[i];
this.s = other;
}
this.s[this.size++] = a;
};
Stack.prototype.pop = function() {
if (this.size == 0) return undefined;
return this.s[--this.size];
};
Stack.prototype.peek = function() { return this.size > 0 ? this.s[this.size-1] : undefined; };
数组。
栈:
var stack = [];
//put value on top of stack
stack.push(1);
//remove value from top of stack
var value = stack.pop();
队列:
var queue = [];
//put value on end of queue
queue.push(1);
//Take first value from queue
var value = queue.shift();