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
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
有很多方法可以在Javascript中实现堆栈和队列。上面的大多数答案都是非常肤浅的实现，我将尝试实现一些更可读(使用es6的新语法特性)和更健壮的东西。
下面是堆栈实现:
class Stack {
constructor(...items){
this._items = []
if(items.length>0)
items.forEach(item => this._items.push(item) )
}
push(...items){
//push item to the stack
items.forEach(item => this._items.push(item) )
return this._items;
}
pop(count=0){
//pull out the topmost item (last item) from stack
if(count===0)
return this._items.pop()
else
return this._items.splice( -count, count )
}
peek(){
// see what's the last item in stack
return this._items[this._items.length-1]
}
size(){
//no. of items in stack
return this._items.length
}
isEmpty(){
// return whether the stack is empty or not
return this._items.length==0
}
toArray(){
return this._items;
}
}
下面是如何使用堆栈:
let my_stack = new Stack(1,24,4);
// [1, 24, 4]
my_stack.push(23)
//[1, 24, 4, 23]
my_stack.push(1,2,342);
//[1, 24, 4, 23, 1, 2, 342]
my_stack.pop();
//[1, 24, 4, 23, 1, 2]
my_stack.pop(3)
//[1, 24, 4]
my_stack.isEmpty()
// false
my_stack.size();
//3
如果您想查看关于此实现的详细描述以及如何进一步改进，请阅读这里:http://jschap.com/data-structures-in-javascript-stack/
下面是es6中队列实现的代码:
class Queue{
constructor(...items){
//initialize the items in queue
this._items = []
// enqueuing the items passed to the constructor
this.enqueue(...items)
}
enqueue(...items){
//push items into the queue
items.forEach( item => this._items.push(item) )
return this._items;
}
dequeue(count=1){
//pull out the first item from the queue
this._items.splice(0,count);
return this._items;
}
peek(){
//peek at the first item from the queue
return this._items[0]
}
size(){
//get the length of queue
return this._items.length
}
isEmpty(){
//find whether the queue is empty or no
return this._items.length===0
}
}
下面是如何使用这个实现:
let my_queue = new Queue(1,24,4);
// [1, 24, 4]
my_queue.enqueue(23)
//[1, 24, 4, 23]
my_queue.enqueue(1,2,342);
//[1, 24, 4, 23, 1, 2, 342]
my_queue.dequeue();
//[24, 4, 23, 1, 2, 342]
my_queue.dequeue(3)
//[1, 2, 342]
my_queue.isEmpty()
// false
my_queue.size();
//3
要完整地了解如何实现这些数据结构以及如何进一步改进这些数据结构，您可能需要阅读jschap.com上的“在javascript中处理数据结构”系列。这是队列的链接——http://jschap.com/playing-data-structures-javascript-queues/
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;
};
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。
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”
推荐文章
- AngularJS:工厂和服务?
- js:将一个组件包装成另一个组件
- 父ng-repeat从子ng-repeat的访问索引
- JSHint和jQuery: '$'没有定义
- 模仿JavaScript中的集合?
- 用JavaScript验证电话号码
- set()是如何实现的?
- 如何在HTML5中改变视频的播放速度?
- 谷歌地图API v3:我可以setZoom后fitBounds?
- ES6/2015中的null安全属性访问(和条件赋值)
- 与push()相反;
- JS字符串“+”vs concat方法
- AngularJS使用ng-class切换类
- 访问Handlebars.js每次循环范围之外的变量
- 如何用JavaScript截屏一个div ?
