javascript中如何實現隊列數據結構

這篇文章主要介紹javascript中如何實現隊列數據結構，文中介紹的非常詳細，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

javascript是一種什么語言

javascript是一種動態類型、弱類型的語言，基于對象和事件驅動并具有相對安全性并廣泛用于客戶端網頁開發的腳本語言，同時也是一種廣泛用于客戶端Web開發的腳本語言。它主要用來給HTML網頁添加動態功能，現在JavaScript也可被用于網絡服務器，如Node.js。

1. 隊列數據結構

如果你喜歡四處旅行，肯定在火車站經歷過檢票這道手續。如果有很多人要坐火車，那么很自然地會形成一個隊列。剛進入車站的人加入隊列。另一邊剛剛通過檢票的人從隊列中走出。這就是隊列的一個例子，與隊列數據結構的操作方式相同。

隊列是一種遵循先入先出（FIFO）規則的數據結構。第一個進入隊列中的項目（輸入）是第一個出隊（輸出）的。

隊列有2個指針：隊首和隊尾。最先進入隊列進行排隊的項目位于隊首，而最后進入隊列的項目位于隊尾。

回顧車站的例子，第一個檢票的是在隊列的隊首。剛進入隊列的人在隊尾。

從更高的層面來看，隊列是一種允許你按照先后順序處理項目的數據結構。

2. 隊列的操作

隊列支持 2 個主要操作：入隊（enqueue）和出隊（dequeue），另外還有 peek 和 length 操作。

2.1 入隊操作

入隊操作在隊列的尾部插入項目，使其成為隊列的隊尾。

上圖中的入隊操作在隊尾插入了 8，之后 8 成為隊列的隊尾。

queue.enqueue(8);

2.2 出隊操作

出隊操作取出隊列中第一個項目，此時隊列中的下一個項目成為隊首。

在上圖中，出隊操作返回項目7并從隊列中刪除。 出隊之后之后，項目 2 成為新的隊首。

queue.dequeue(); // => 7

2.3 Peek 操作

Peek 操作讀取隊首的項目，但是不改變隊列。

上圖中  7 是隊首。 peek 操作只需返回隊首 7 但是不修改隊列。

queue.peek(); // => 7

2.4 length

length 操作返回隊列中包含項目的數量。

上圖中的隊列有 4 項：4、6、2 和。7。結果隊列長度為 4。

queue.length; // => 4

2.5 隊列操作的時間復雜度

關于隊列所有操作的重點：enqueue，dequeue，peek 和 length 必須以常數時間復雜度 O(1) 執行。

常數時間復雜度 O(1) 意味著無論隊列大小如何（不管是有 10 個還是 100 萬個項目），這些操作都必須在相對一致的時間內執行。

3. 用 JavaScript 實現隊列

來看一下怎樣在保證所有操作必須以常數時間復雜度O(1) 要求實現隊列這種數據結構。

class Queue {
  constructor() {
    this.items = {};
    this.headIndex = 0;
    this.tailIndex = 0;
  }

  enqueue(item) {
    this.items[this.tailIndex] = item;
    this.tailIndex++;
  }

  dequeue() {
    const item = this.items[this.headIndex];
    delete this.items[this.headIndex];
    this.headIndex++;
    return item;
  }

  peek() {
    return this.items[this.headIndex];
  }

  get length() {
    return this.tailIndex - this.headIndex;
  }
}

const queue = new Queue();

queue.enqueue(7);
queue.enqueue(2);
queue.enqueue(6);
queue.enqueue(4);

queue.dequeue(); // => 7

queue.peek();    // => 2

queue.length;    // => 3

const queue = new Queue() 是創建隊列的實例。

queue.enqueue(7) 方法將 7 存入隊列中。

queue.dequeue() 從隊列中取出一個頭部項目，而 queue.peek() 只讀隊首項。

最后的 Queue.Length 顯示隊列中還有多少個項目。

關于實現：在 Queue 類中，普通對象  this.Items  將隊列的項目通過數值索引保持。 隊首項的索引由 Where.HeadInex 跟蹤，隊尾項由 this.tailIndex 跟蹤。

隊列方法的復雜度

在 Queue 的 queue()、 dequeue()、 peek() 和 length() 方法中存在：

• 屬性訪問器（如:this.items[this.headIndex]），

• 執行算數操作（如:this.headidex++）

這些方法的時間復雜度是恒定的時間 O(1)。

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