野生前端的資料結構基礎練習（2）——隊列

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習題主要選自Orelly出版的《資料結構與演算法javascript描述》一書。

參考代碼可見:https://github.com/dashnowords/blogs/tree/master/Structure/Queue

隊列的基本知識

• 特點：

  先進先出。

• 用途：

  類比流程或其他帶有抽象排隊屬性的事物或邏輯，例如時間迴圈隊列，發布訂閱模式的回調隊列等等。

• 基本方法

  • enqueue()在隊尾插入一個元素
  • dequeue()從隊頭刪除一個元素
  • getHeader()擷取隊頭的元素
  • getTail()擷取隊尾的元素
  • getLength()擷取隊列的長度
  • isEmpty()判斷隊列是否為空白隊列

• 需要留意的問題

  使用javascript語言來理解資料結構只能夠協助我們理解結構的基本特性，由於不涉及底層的原理，所以無法深入到演算法細節的時間複雜度的話題上，對此感興趣的同學建議在學習完資料結構入門後再去學習C語言描述版的資料結構資料。

基本練習

1. 根據棧的特性實現一個Queue類，並在後續題目中需要用隊列時使用它。
2. 編寫一個函數dancingQueue(str),str中記錄著前來參加舞會的人的性別，以空格分割，函數中需要實現將前來跳舞的人按性別分成兩隊，每當舞池中有空位時，男隊和女隊的排在最前面的人組成舞伴進入，如果某一隊為空白時，需要返回對應的訊息。
3. 實現一個PriorityQueue類，實現優先隊列的功能，優先隊列的元素帶有權重，權重越高（一般認為數字越小權重越高）的越早出隊。

課後習題（書中第五節習題）

1. 修改Queue類，產生一個Deque類，允許從隊列兩端添加和刪除元素，因此也叫雙向隊列。
2. 使用Deque類判斷一個單詞是否是迴文。
3. 題目3和題目4比較簡單，不再贅述。

習題思路

1. javascript中的數組就符合雙向隊列的特性，試著自己去實現幾個特徵方法即可。

2. Deque類可以從隊列兩端出隊，每次從兩端各出隊一個元素進行比較即可。

擴充- 迴圈隊列

迴圈隊列書中並沒有提及，它是一種特殊的隊列。簡單理解就是將基本隊列只當做儲存結構，而使用front和rear兩個指標分別代表隊列的頭和尾，實際對外表現的隊列是front和rear所指向的元素構成的。為了複用儲存空間，迴圈隊列在儲存結構的實現上是首位相連的。

• 基本要素
  • front指標指向隊頭
  • rear指標指向隊尾
  • size隊列的長度
  • length儲存空間的大小
• 基本方法
  • enqueue()元素入隊
  • dequeue()元素出隊
  • isEmpty()判斷隊空
  • isFull()判斷隊滿
  • getSize()擷取隊列長度
  • getLength()擷取儲存空間長度
  • clear()清空隊列

基本練習

實現一個CircularQueue類，並添加一個擴充方法resize(),當儲存空間已滿且有元素入隊時，自動將儲存空間擴充一倍，當元素出隊造成隊列長度不足儲存空間的1/4時，將儲存空間減半以釋放空間。

野生前端的資料結構基礎練習（2）——隊列