JS如何實現隊列與堆棧

JS如何實現隊列與堆棧

在JavaScript中，隊列（Queue）和堆棧（Stack）是兩種常見的數據結構，它們分別遵循不同的數據管理原則。隊列遵循“先進先出”（FIFO）原則，而堆棧遵循“后進先出”（LIFO）原則。本文將介紹如何使用JavaScript實現這兩種數據結構。

隊列的實現

隊列是一種線性數據結構，允許在一端（隊尾）添加元素，在另一端（隊頭）移除元素。我們可以使用數組來模擬隊列的行為。

class Queue {
    constructor() {
        this.items = [];
    }

    // 入隊
    enqueue(element) {
        this.items.push(element);
    }

    // 出隊
    dequeue() {
        if (this.isEmpty()) {
            return "隊列為空";
        }
        return this.items.shift();
    }

    // 查看隊頭元素
    front() {
        if (this.isEmpty()) {
            return "隊列為空";
        }
        return this.items[0];
    }

    // 檢查隊列是否為空
    isEmpty() {
        return this.items.length === 0;
    }

    // 獲取隊列的大小
    size() {
        return this.items.length;
    }

    // 打印隊列
    print() {
        console.log(this.items.toString());
    }
}

// 使用示例
const queue = new Queue();
queue.enqueue(1);
queue.enqueue(2);
queue.enqueue(3);
queue.print(); // 輸出: 1,2,3
queue.dequeue();
queue.print(); // 輸出: 2,3

堆棧的實現

堆棧是一種線性數據結構，允許在同一端（棧頂）添加和移除元素。我們可以使用數組來模擬堆棧的行為。

class Stack {
    constructor() {
        this.items = [];
    }

    // 入棧
    push(element) {
        this.items.push(element);
    }

    // 出棧
    pop() {
        if (this.isEmpty()) {
            return "堆棧為空";
        }
        return this.items.pop();
    }

    // 查看棧頂元素
    peek() {
        if (this.isEmpty()) {
            return "堆棧為空";
        }
        return this.items[this.items.length - 1];
    }

    // 檢查堆棧是否為空
    isEmpty() {
        return this.items.length === 0;
    }

    // 獲取堆棧的大小
    size() {
        return this.items.length;
    }

    // 打印堆棧
    print() {
        console.log(this.items.toString());
    }
}

// 使用示例
const stack = new Stack();
stack.push(1);
stack.push(2);
stack.push(3);
stack.print(); // 輸出: 1,2,3
stack.pop();
stack.print(); // 輸出: 1,2

總結

通過使用JavaScript的數組，我們可以輕松實現隊列和堆棧這兩種數據結構。隊列遵循“先進先出”原則，適合用于任務調度、消息隊列等場景；堆棧遵循“后進先出”原則，適合用于函數調用棧、撤銷操作等場景。理解并掌握這兩種數據結構的基本操作，對于編寫高效的JavaScript代碼至關重要。