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
或者可以使用两个数组来实现队列数据结构。
var temp_stack = new Array();
var stack = new Array();
temp_stack.push(1);
temp_stack.push(2);
temp_stack.push(3);
如果我现在弹出元素，那么输出将是3 2 1。 但我们想先进先出结构，所以你可以做以下。
stack.push(temp_stack.pop());
stack.push(temp_stack.pop());
stack.push(temp_stack.pop());
stack.pop(); //Pop out 1
stack.pop(); //Pop out 2
stack.pop(); //Pop out 3
其他回答
单端队列
这是一个使用映射的队列。由于插入顺序得到了保证，所以可以像迭代数组一样迭代它。除此之外，它的思想与Queue.js非常相似。
我做了一些简单的测试，但还没有进行广泛的测试。我还添加了一些我认为很好的功能(通过数组构造)或易于实现(例如last()和first())。
它背后的简单版本/直觉如下:
class Queue {
constructor() {
this.offset = 0
this.data = new Map()
}
enqueue(item) {
const current = this.offset + this.length()
this.data.set(current, item)
}
dequeue() {
if (this.length() > 0) {
this.data.delete(this.offset)
this.offset += 1
}
}
first() {
return this.data.get(this.offset)
}
last() {
return this.data.get(this.offset + this.length() - 1)
}
length() {
return this.data.size
}
}
简单版本的问题是，当内存索引超过9千万亿(Number.MAX_SAFE_INTEGER的值)时，需要重新映射内存。此外，我认为它可能很好有数组构造，它很高兴看到值正在进入队列和退出队列返回。可以通过编写以下代码来解释这一点:
class Queue {
constructor() {
this.offset = 0
this.data = new Map()
if (arguments.length === 1) this._initializeFromArray(arguments[0])
}
enqueue(item) {
const current = this.offset + this.length()
this.data.set(current, item)
let result = this.data.get(current)
this._remapDataIfMaxMemoryViolation(current, Number.MAX_SAFE_INTEGER)
return result
}
dequeue() {
let result = undefined
if (this.length() > 0) {
result = this.data.get(this.offset)
this.data.delete(this.offset)
this.offset += 1
}
if (this.length() === 0) this.offset = 0
return result
}
first() {
return this.data.get(this.offset)
}
last() {
return this.data.get(this.offset + this.length() - 1)
}
length() {
return this.data.size
}
_remapDataIfMaxMemoryViolation(current, threshhold) {
if (current+1 === threshhold) {
const length = this.length()
this.offset = 0
for (const [key, value] of this.data) {
this.data.set(this.offset, value)
this.data.delete(key, value)
this.offset += 1
if (this.offset === length) break
}
}
}
_initializeFromArray(array) {
for (const value of array) {
this.data.set(this.offset, value)
this.offset += 1
}
}
}
我在Chrome开发控制台进行了一些测试，对完整版本进行了以下调用。
l = console.log // I'm lazy with typing
q = new Queue()
l('enqueue', q.enqueue(1))
l('enqueue', q.enqueue(2))
l('enqueue', q.enqueue(3))
l('enqueue', q.enqueue("hello"))
l('enqueue', q.enqueue("monkey"))
l('show 5 elements: ', q.data)
l('length', q.length())
l('first', q.first())
l('last', q.last())
l('dequeue', q.dequeue())
l('dequeue', q.dequeue())
l('show 3 elements', q.data)
q._remapDataIfMaxMemoryViolation(q.length()+q.offset-1, 5)
l('show 3 remapped elements', q.data)
l(queue = new Queue([3,4,5,6,7,8,9]))
l(queue.data)
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();
或者可以使用两个数组来实现队列数据结构。
var temp_stack = new Array();
var stack = new Array();
temp_stack.push(1);
temp_stack.push(2);
temp_stack.push(3);
如果我现在弹出元素，那么输出将是3 2 1。 但我们想先进先出结构，所以你可以做以下。
stack.push(temp_stack.pop());
stack.push(temp_stack.pop());
stack.push(temp_stack.pop());
stack.pop(); //Pop out 1
stack.pop(); //Pop out 2
stack.pop(); //Pop out 3
As many have said: native array using push and pop is fine for a stack, but using shift for taking elements from a queue means that the remaining elements need to move, which is potentially slow. The idea of using two stacks to make a queue in kevinyu's answer is a nice idea to fix it, and of course that can be done with native-array-stacks as well. (Edit: there was actually already an answer by Yuki-Dreamer that does this, albeit less compactly. I didn't notice it until now because it was unfairly downvoted.)
下面是一个使用ES5/ES6特性的紧凑实现，它使队列对象的行为尽可能接近本机的push/shift变体，除了每次操作花费O(1)平摊时间:
const queue = () => {
const a = [], b = [];
return {
push: (...elts) => a.push(...elts),
shift: () => {
if (b.length === 0) {
while (a.length > 0) { b.push(a.pop()) }
}
return b.pop();
},
get length() { return a.length + b.length }
}
}
现在你可以做:
const q = queue();
q.push(8);
q.push(9);
q.push(10);
console.log(q.length); // outputs 3
console.log(q.shift()); // outputs 8
q.push(11);
console.log(q.shift()); // outputs 9
console.log(q.shift()); // outputs 10
console.log(q.shift()); // outputs 11
console.log(q.shift()); // outputs undefined
队列实现对长度使用getter语法，使其看起来像一个属性，并对push使用rest参数语法，以允许一次推送多个内容。如果你不想这样做，你可以用push: elt => a.push(elt)，替换第4行。(但是请注意，你不能用push: a.push替换它，就像我自己第一次尝试的那样，结果非常奇怪:这是因为它导致本机push方法被调用，并设置为队列对象。)
Javascript数组shift()很慢，特别是当包含很多元素时。我知道两种方法来实现平摊O(1)复杂度的队列。
首先是使用循环缓冲区和表加倍。我以前实现过这个。你可以在这里看到我的源代码 https://github.com/kevyuu/rapid-queue
第二种方法是使用两个堆栈。这是带有两个堆栈的队列的代码
function createDoubleStackQueue() {
var that = {};
var pushContainer = [];
var popContainer = [];
function moveElementToPopContainer() {
while (pushContainer.length !==0 ) {
var element = pushContainer.pop();
popContainer.push(element);
}
}
that.push = function(element) {
pushContainer.push(element);
};
that.shift = function() {
if (popContainer.length === 0) {
moveElementToPopContainer();
}
if (popContainer.length === 0) {
return null;
} else {
return popContainer.pop();
}
};
that.front = function() {
if (popContainer.length === 0) {
moveElementToPopContainer();
}
if (popContainer.length === 0) {
return null;
}
return popContainer[popContainer.length - 1];
};
that.length = function() {
return pushContainer.length + popContainer.length;
};
that.isEmpty = function() {
return (pushContainer.length + popContainer.length) === 0;
};
return that;}
这是使用jsPerf进行的性能比较
CircularQueue.shift() vs Array.shift()
http://jsperf.com/rapidqueue-shift-vs-array-shift
正如你所看到的，大数据集的速度要快得多
