JS数据结构 栈 队列

栈结构

• 栈是一种遵从先进后出（LIFO）原则的有序集合。新添加或待删除的元素都保存在栈的同一端，称作栈顶，另一端就叫做栈底，新元素都靠近栈顶，旧元素都靠近栈底。

栈的一些方法

• push(element(s))：添加一个或几个新元素到栈顶
• pop()：移除栈顶的元素，同时返回被移除的元素
• peek()：返回栈顶的元素，不对栈做任何修改（该方法不会移除栈顶元素，仅仅返回它）
• isEmpty()：如果栈里没有任何元素就返回true，否则返回false
• clear()：移除栈里的所有元素
• size()：返回栈里的元素个数。该方法和数组的length类似

创建类来表示栈并且声明这些方法

class Stack {
    constructor() {
            this.items = []
        }
        // push添加一个新元素到栈顶
    push(element) {
            this.items.push(element)
        }
        // 移除栈顶的元素，同时返回被移除的元素
    pop() {
            return this.items.pop()
        }
        // peek 返回栈顶的元素，不对栈做任何修改（这个方法不会移除栈顶的元素，仅仅返回它）
    peek() {
            return this.items[this.items.length - 1]
        }
        // isEmpty 如果栈里没有任何元素就返回true，否则就返回false
    isEmpty() {
            return this.items.length === 0
        }
        // size 返回栈里元素的个数，这个方法和数组的length属性类似
    size() {
            return this.items.length
        }
        //clea用来移除栈里的所有的元素，把栈清空 
    clear() {
        return this.items = []
    }
}

使用Stack类

首先需要初始化Stack类，并进行添加元素，因为此时栈内元素为空，调用isEmpty方法会返回ture

const stack = new Stack()

stack.push('孙悟空')
stack.push('美猴王')
stack.push('猪八戒')
stack.push('沙和尚')

console.log(stack.items) //打印栈内有几个元素
console.log(stack.pop()) //移除栈顶元素（LIFO 先进后出，所以将沙和尚移除）
console.log(stack.items) //此时执行完上一步操作后栈内元素为三个
console.log(stack.peek()) //查看栈顶元素此时为猪八戒
console.log(stack.isEmpty())//false
console.log(stack.size())   //3
console.log(stack.clear())//0

使用栈来解决实际问题（十进制转二进制）

// 进制转换
function dec2bin(num) {
    const stack = new Stack()
    // 不确定循环次数就用while循环，当num大于0就一直进行while循环
    while (num > 0) {
        let remainder = num % 2 //拿到余数
        num = Math.floor(num / 2) //用Math.floor向下取整
        stack.push(remainder); //将取到的数压栈
    }
    // console.log(stack.items)    //将此栈内元素依次弹栈就是想要获取到的结果
    let binString = ""
    while (!stack.isEmpty()) {
        binString += stack.pop()
    }

    return binString
}
console.log(dec2bin(100)) //1100100

队列结构

• 队列是遵循先进先出（FIFO，也称为先来先服务）原则的一组有序的向。队列在尾部添加新元素，并从顶部移除元素。最新添加的元素必须排在队列的末尾

队列的一些方法

• enqueue(element(s))：向队列尾部添加一个（或多个）新的项。
• dequeue()：移除队列的第一项（既排在队列最前面的项）并返回被移除的元素。
• peek()：返回队列中第一个元素——最先被添加，也将是最先被移除的元素。队列不做任何变动（不移除元素，只返回元素信息——与stack类的peek方法非常类似）。该方法在其他语言中也可以叫做front方法。
• isEmpty()：如果队列中不包含任何元素，返回true，否则返回false
• size()：返回队列包含的元素个数，与数组的length属性类似

创建类来表示队列并且声明这些方法

class Queue {
    constructor() {
        this.items = []
    }
    enqueue(element) {
        this.items.push(element)
    }
    dequeue() {
        return this.items.shift()
    }
    peek() {
        if (this.items.length === 0) return null
        return this.items[0]
    }
    isEmpty() {
        return this.items.length === 0
    }
    size() {
        return this.items.length
    }
}

使用queue类

const queue = new Queue()
queue.enqueue("孙悟空")
queue.enqueue("猪八戒")
queue.enqueue("沙和尚")
queue.enqueue("小傻瓜")
console.log(queue.items)
console.log(queue.dequeue())//移除队列第一名孙悟空
console.log(queue.items)//此时剩下三个
console.log(queue.peek())//此时队列顶部是猪八戒

使用队列来解决实际问题

击鼓传花
围成一圈，开始叔叔，数到某个数字的人自动淘汰
最后剩下的这人会获得胜利，这个人是谁

// 击鼓传花
function passGame(nameList, num) {
    // 创建队列
    const queue = new Queue()
    for (let i = 0; i < nameList.length; i++) {
        queue.enqueue(nameList[i])//nameList进入队列
    }
    // 循环进入队列
    while (queue.size() > 1) {
        for (let i = 0; i < num - 1; i++) {
            queue.enqueue(queue.dequeue())//数字不是3的入队列
        }
        queue.dequeue()//数字是3的出队列，不入
    }

    return queue.peek()
}
console.log(passGame(["孙悟空", "猪八戒", "沙和尚", "小傻瓜"], 3))//孙悟空

优先级队列

• 简单来讲就是会员插队

• 医院急诊

  class QueueElement {
    constructor(element, priority) {
        this.element = element
        this.priority = priority
    }
  }
  class PriorityQueue extends Queue {
    enqueue(element, priority) {
        // 1.创建QueueElement对象
        const queueElement = new QueueElement(element, priority)
            // 考虑如何插入新元素
        if (this.isEmpty()) {
            this.items.push(queueElement)
        } else {
            let added = false
            for (let i = 0; i < this.items.length; i++) {
                if (this.items[i].priority > queueElement.priority) {
                    this.items.splice(i, 0, queueElement)
                    added = true
                    break
                }
            }
            if (!added) {
                this.items.push(queueElement)
            }
        }
    }
  }
  const queue = new PriorityQueue();
  queue.enqueue("aaa", 100)
  queue.enqueue("bbb", 150)
  queue.enqueue("ccc", 120)
  queue.enqueue("ddd", 99)
  queue.items.forEach(item => {
    console.log(item.element, item.priority) //序号小的先输出
  })