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
var stack = [];
stack.push(2); // stack is now [2]
stack.push(5); // stack is now [2, 5]
var i = stack.pop(); // stack is now [2]
alert(i); // displays 5
var queue = [];
queue.push(2); // queue is now [2]
queue.push(5); // queue is now [2, 5]
var i = queue.shift(); // queue is now [5]
alert(i); // displays 2
摘自“9个你可能不知道的JavaScript技巧”
其他回答
你可以基于这个概念使用你自己的自定义类，这里是你可以用来做这些事情的代码片段
/*
* Stack implementation in JavaScript
*/
function Stack() {
this.top = null;
this.count = 0;
this.getCount = function() {
return this.count;
}
this.getTop = function() {
return this.top;
}
this.push = function(data) {
var node = {
data: data,
next: null
}
node.next = this.top;
this.top = node;
this.count++;
}
this.peek = function() {
if (this.top === null) {
return null;
} else {
return this.top.data;
}
}
this.pop = function() {
if (this.top === null) {
return null;
} else {
var out = this.top;
this.top = this.top.next;
if (this.count > 0) {
this.count--;
}
return out.data;
}
}
this.displayAll = function() {
if (this.top === null) {
return null;
} else {
var arr = new Array();
var current = this.top;
//console.log(current);
for (var i = 0; i < this.count; i++) {
arr[i] = current.data;
current = current.next;
}
return arr;
}
}
}
要检查这一点，请使用控制台，并逐一尝试这些行。
>> var st = new Stack();
>> st.push("BP");
>> st.push("NK");
>> st.getTop();
>> st.getCount();
>> st.displayAll();
>> st.pop();
>> st.displayAll();
>> st.getTop();
>> st.peek();
var x = 10;
var y = 11;
var Queue = new Array();
Queue.unshift(x);
Queue.unshift(y);
console.log(Queue)
// Output [11, 10]
Queue.pop()
console.log(Queue)
// Output [11]
你可以使用WeakMaps来实现ES6类中的私有属性，以及JavaScript语言中String属性和方法的好处，如下所示:
const _items = new WeakMap();
class Stack {
constructor() {
_items.set(this, []);
}
push(obj) {
_items.get(this).push(obj);
}
pop() {
const L = _items.get(this).length;
if(L===0)
throw new Error('Stack is empty');
return _items.get(this).pop();
}
peek() {
const items = _items.get(this);
if(items.length === 0)
throw new Error ('Stack is empty');
return items[items.length-1];
}
get count() {
return _items.get(this).length;
}
}
const stack = new Stack();
//now in console:
//stack.push('a')
//stack.push(1)
//stack.count => 2
//stack.peek() => 1
//stack.pop() => 1
//stack.pop() => "a"
//stack.count => 0
//stack.pop() => Error Stack is empty
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)
有点晚了，但我认为答案应该在这里。下面是一个使用稀疏数组幂的O(1)入队列和O(1)出队列的Queue实现。
JS中的稀疏数组通常被忽视，但实际上它们是一块宝石，我们应该在一些关键任务中使用它们的力量。
这是一个骨架队列实现它扩展了数组类型并在O(1)中做了所有的事情。
class Queue extends Array { constructor(){ super() Object.defineProperty(this,"head",{ value : 0 , writable: true }); } enqueue(x) { this.push(x); return this; } dequeue() { var first; return this.head < this.length ? ( first = this[this.head] , delete this[this.head++] , first ) : void 0; // perfect undefined } peek() { return this[this.head]; } } var q = new Queue(); console.log(q.dequeue()); // doesn't break console.log(q.enqueue(10)); // add 10 console.log(q.enqueue("DIO")); // add "DIO" (Last In Line cCc R.J.DIO reis cCc) console.log(q); // display q console.log(q.dequeue()); // lets get the first one in the line console.log(q.dequeue()); // lets get DIO out from the line .as-console-wrapper { max-height: 100% !important; }
那么这里是否存在潜在的内存泄漏?不，我不这么认为。JS的稀疏数组是不连续的。因此，删除的项不应该成为数组内存占用的一部分。让GC帮你完成任务。这是免费的。
一个潜在的问题是，长度属性在不断将项目放入队列时无限增长。然而，仍然可以实现一个自动刷新(冷凝)机制，一旦长度达到某个值。
编辑:
上面的代码很好，但是删除操作符仍然是O(1)，是一个很慢的操作符。此外，现代JS引擎是如此优化，对于< ~25000项。shift()工作O(1)无论如何。所以我们需要更好的东西。
在这种特殊情况下，随着引擎的发展，我们必须利用它们的新力量。下面的代码使用链表，我相信它是截至2021年最快、最安全的现代JS队列结构。
class Queue {
#head;
#last;
constructor(){
this.#head;
this.#last;
};
enqueue(value){
var link = {value, next: void 0};
this.#last = this.#head ? this.#last.next = link
: this.#head = link;
}
dequeue(){
var first;
return this.#head && ( first = this.#head.value
, this.#head = this.#head.next
, first
);
}
peek(){
return this.#head && this.#head.value;
}
};
这是一个非常快速的队列结构，并使用私有类字段隐藏关键变量以防止窥视。
