JavaScript資料結構學習之數組、棧與隊列，資料結構棧和隊列

JavaScript資料結構學習之數組、棧與隊列，資料結構棧和隊列

前言

資料結構就是關係，沒錯，就是資料元素相互之間存在的一種或多種特定關係的集合。

常用的資料結構有：

數組，隊列（queue），堆（heap）,棧（stack），鏈表（linked list ），樹（tree），圖（graph）和散列表（hash）

本文主要介紹的是數組、棧與隊列，下面來一起看看詳細的介紹吧。

一、數組

數組是平時使用最常用的資料結構，在JavaScript中數組是動態分配大小,在這裡我不會介紹JavaScript裡面數組的所有的方法，而是針對資料結構這個方向談談所用到的方法。

建立和初始化數組

//建立空數組var array = new Array();//[]//初始化數組var array = new Array(1,2,3);var array = Array.of(1,2,3);//ES6的方法//[1,2,3]//建立大小為5的數組var array = new Array();//ES6的方法//[undefined,undefined,undefined,undefined,undefined]//給數組賦值var array = new Array();array[0] = 1 ;array[1] = 2 ;array[2] = 3 ;//[1,2,3]

添加元素

往數組後添加元素

var number = [1,2,3];number[number.length] = 4;//[1,2,3,4]//或者var number = [1,2,3];number.push(4);//[1,2,3,4]

往數組前面添加元素

var number = [1,2,3];number.unshift(0);//[0,1,2,3]number.unshift(-2,-1);//[-2,-1,0,1,2,3]

往數組的任意位置插入元素

運用splice方法

//在索引1後面添加2，3，4var number = [1,5,6];number.splice(1,0,2,3,4);//[1,2,3,4,5,6]

刪除元素

刪除第一位

var number = [1,2,3];number.shift();//[2,3]

刪除任意位置

使用splice方法刪除數組任意位置的元素

var numebr = [1,2,3,4,5,6];//如果想刪除元素3number.splice(2,1);//[1,2,4,5,6]//如果想刪除元素4，5number.splice(3,2);

排序

反序

var number = [3,2,1];number.reverse();//[1,2,3]

自然排序

var numebr = [2,3,4,1,3,7];number.sort();//[1,2,3,3,4,7]

自訂排序

這個自訂排序跟java裡面實現comparator介面一個意思。用處可大了。

var number = [4,5,6,7,1,2,3,8,9,10,11,12,13];number.sort();//[1, 10, 11, 12, 13, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

彷彿看起有點不對啊，我們應該想要的是
[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13],這個時候我們就用自訂排序來解決這個問題

var number = [4,5,6,7,1,2,3,8,9,10,11,12,13];function compare(a,b){ if(a < b){ return -1; } if(a > b){ return 1; } return 0;}number.sort(compare);//[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13]

這還只是最簡單的，也可以對任何物件類型進行數組排序。例如，對象Person有名字和年齡屬性，我們希望根據年齡排序

var friends = [{name:'李晨',age:40},{name:'範冰冰',age:35}];function comparePerson(a,b){ if(a.age < b.age){ return -1; } if(a.age > b.age){ return 1; } return 0;}friends.sort(comparePerson);//[{name:'範冰冰',age:35},{name:'李晨',age:40}]

搜尋

搜尋有兩個方法：indexOf方法返回與參數匹配的第一個元素的索引，lastIndexOf返回與參數匹配的最後一個元素的索引。

var number = [1,3,4,3,56,6,7,4];number.indexOf(3);//1number.lastIndexOf(3)//3

二、棧

棧是一種遵循後進先出(LIFO)原則的有序集合。新添加的或待刪除的元素都儲存在棧的末尾，稱作棧頂，另一端就叫棧底。在棧裡，新元素都靠近棧頂，舊元素都接近棧底。在JavaScript中變數儲存和函數調用都是用棧儲存的。

首先建立一個類來表示一個棧，需要一種資料結構來儲存棧裡的元素。這裡我們就選擇剛學的數組：var items = [];
接下來，為我們的棧聲明一些方法：

1. push(elements(s)) :添加一個（或幾個）新元素到棧頂
2. pop() :移除棧頂的元素，同時返回被移除的元素
3. peek() :擷取棧頂的元素，不對棧做出任何修改
4. isEmpty() :如果棧裡沒有任何元素就返回true,否則返回false；
5. clear() :清空棧
6. size() :返回棧元素的個數

如果上一節數組認真看了，我相信用JavaScript實現一個棧是非常簡單的。在這裡就直接來代碼了，不用一個方法一個方法去解釋了。

function Stack(){ var items = []; this.push = function(element){ items.push(element); } this.pop = function(){ return items.pop(); } this.peek = function(){ return items[items.length-1]; } this.isEmpty = function(){ return items.length === 0; } this.size = function(){ return items.length; } this.clear = function(){ items = []; } this.print = funciton(){ console.log(items.toString()); }}

三、隊列

隊列是遵循先來先服務(FIFO)原則的一組有序的項。隊列在尾部添加新元素，並從頂部移除元素。最新添加的元素排在隊列的末尾。

在現實生活中常見的例子就是排隊。
在電腦科學中，一個常見的例子就是列印佇列，先點擊列印的文檔會被先列印。

建立隊列

同樣先建立一個類來表示一個隊列。需要用到的資料結構同樣是數組var items = [];

聲明可用的方法：

• enqueue(element(s)) :向隊尾添加一個（或多個）新的項
• dequeue() :移除隊列的第一（即排在隊列最前面的）項，並返回被移除的元素。
• front() :返回隊列中第一個元素
• isEmpty() :如果隊列中不包含元素返回true，否則返回false
• size() :返回隊列包含元素的個數
  

完整的Queue類

function Queue(){ var items = []; this.enqueue = function(element){ items.push(element); } this.dequeue = function(){ return items.shift(); } this.front = function(){ return items[0]; } this.isEmpty = function(){ return items.length === 0; } this.clear = function(){ items = []; } this.size = funciton(){ return items.length; } this.print = function(){ console.log(items.toString()); }}

優先隊列

在優先隊列中，元素被賦予優先順序。當訪問元素的時，具有最高優先順序的元素先刪除。優先隊列具有最高進先出的行為特徵。例如：醫院的急救室為病人賦予優先順序（這個優先順序可以指病情嚴重的成程度），具有最高優先順序的病人最先得到治療。

實現一個優先隊列有兩種選項：

• 設定優先權，然後在正確的位置添加元素；
• 用入列操作添加元素，然後按照優先順序移除它們。

我們這裡採用第一種。

function PriorityQueue(){ var items = []; funciton QueueElement(element,priority){ this.element = element; this.priority = priority; } function comparePriority(a,b){ if(a.priority > b.priority){  return 1; } if(a.priority < b.priority){  return -1; } return 0; } this.enqueue = funciton(element,priority){ var queueElement = new QueueElement(element,priority); items.push(queueElement); items.sort(comparePriority); } //其它方法和預設的Queue實現相同}

當然，這個enqueue的實現方法很多種，我這效率不是最高的，但是容易理解。將插入的元素根據優先順序排個序，那麼先出去的就是優先順序最高的了。

總結

以上就是這篇文章的全部內容了，希望本文的內容對大家的學習或者工作能帶來一定的協助，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對幫客之家的支援。