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
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。
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。
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”
如果你想创建自己的数据结构，你可以创建自己的:
var Stack = function(){
this.top = null;
this.size = 0;
};
var Node = function(data){
this.data = data;
this.previous = null;
};
Stack.prototype.push = function(data) {
var node = new Node(data);
node.previous = this.top;
this.top = node;
this.size += 1;
return this.top;
};
Stack.prototype.pop = function() {
temp = this.top;
this.top = this.top.previous;
this.size -= 1;
return temp;
};
对于队列:
var Queue = function() {
this.first = 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){
this.first = node;
} else {
n = this.first;
while (n.next) {
n = n.next;
}
n.next = node;
}
this.size += 1;
return node;
};
Queue.prototype.dequeue = function() {
temp = this.first;
this.first = this.first.next;
this.size -= 1;
return temp;
};
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
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。
推荐文章
- HyperLogLog算法是如何工作的?
- 如何删除和清除所有的本地存储数据
- 如何从给定的html字符串中删除前导和尾随空白?
- 如何为KnockoutJS调试模板绑定错误?
- 将一个二进制的NodeJS Buffer转换为JavaScript的ArrayBuffer
- 检测浏览器标签是否有焦点
- JavaScript在数组中
- 如何从JavaScript中使用正则表达式的字符串中剥离所有标点符号?
- 如何修改标签文本?
- 如何获得十六进制颜色值而不是RGB值?
- 字符串strip() JavaScript?
- 如何将一个标题转换为jQuery的URL段塞?
- 获取对象的第一个索引
- 我如何用javascript编程点击链接?
- 二叉搜索树的定义中允许重复的键吗?
