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
很抱歉碰到这个话题，但我滚动了许多答案，没有看到任何基于对象的队列的实现，它可以用O(1)执行排队和出队列，并且没有浪费内存。
Dmitri Pavlutin在他的博客https://dmitripavlutin.com/javascript-queue/上有一个很好的入门代码
它只遗漏了一个长度为0的检查，这是很容易添加的。
这个解决方案的最大和唯一的问题是不断增长的索引可能会在某一点上达到一些数量限制，如果队列运行很长时间和/或高速(我的意图是处理音频=高速)。
这个问题没有完美的解决方案……最简单的方法是在队列为空时将索引重置为0。
最后，我添加了一个重构方法，它将所有索引移回开始，以在队列永远不为空的情况下使用。
性能无疑是更好的(以毫秒为单位的时间，排队10000个号码然后退出它们):
class QueueObject {
constructor () {
this.data = {}
this.head = 0
this.tail = 0
this.length = 0
}
enqueue (value) {
this.data[this.tail++] = value
this.length++
}
dequeue () {
let value
if (this.length > 0) {
this.length--
value = this.data[this.head]
delete this.data[this.head++]
} else {
this.head = 0
this.tail = 0
value = null
}
return value
}
refactor () {
if (this.head > 0) {
for (let i = this.head; i < this.tail; i++) {
this.data[i - this.head] = this.data[i]
delete this.data[i]
}
this.tail = this.length
this.head = 0
}
}
}
其他回答
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。
数组是Javascript中的堆栈。只需使用arr.push(x)和y = arr.pop()。
下面是用Javascript实现队列的最简单方法，对于enqueue(x)和y = dequeue()，它的平摊时间都是O(1)。它使用从插入索引到元素的映射。
function newQueue() {
return {
headIdx: 0,
tailIdx: 0,
elts: {},
enqueue: (elt) => queue.elts[queue.tailIdx++] = elt,
dequeue: () => {
if (queue.headIdx == queue.tailIdx) {
throw new Error("Queue is empty");
}
return queue.elts[queue.headIdx++];
},
size: () => queue.tailIdx - queue.headIdx,
isEmpty: () => queue.tailIdx == queue.headIdx
};
}
使用链表实现的队列比这种基于映射的方法更有效，使用循环缓冲区实现的队列比这种基于映射的方法更有效，但这两种数据结构的实现更复杂(特别是循环缓冲区数据结构)。
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();
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
下面是我使用链表实现的堆栈和队列:
// Linked List function Node(data) { this.data = data; this.next = null; } // Stack implemented using LinkedList function Stack() { this.top = null; } Stack.prototype.push = function(data) { var newNode = new Node(data); newNode.next = this.top; //Special attention this.top = newNode; } Stack.prototype.pop = function() { if (this.top !== null) { var topItem = this.top.data; this.top = this.top.next; return topItem; } return null; } Stack.prototype.print = function() { var curr = this.top; while (curr) { console.log(curr.data); curr = curr.next; } } // var stack = new Stack(); // stack.push(3); // stack.push(5); // stack.push(7); // stack.print(); // Queue implemented using LinkedList function Queue() { this.head = null; this.tail = null; } Queue.prototype.enqueue = function(data) { var newNode = new Node(data); if (this.head === null) { this.head = newNode; this.tail = newNode; } else { this.tail.next = newNode; this.tail = newNode; } } Queue.prototype.dequeue = function() { var newNode; if (this.head !== null) { newNode = this.head.data; this.head = this.head.next; } return newNode; } Queue.prototype.print = function() { var curr = this.head; while (curr) { console.log(curr.data); curr = curr.next; } } var queue = new Queue(); queue.enqueue(3); queue.enqueue(5); queue.enqueue(7); queue.print(); queue.dequeue(); queue.dequeue(); queue.print();
