详解JavaScript数据结构与算法之栈与队列

  • 更新时间:2020-01-27 16:49:01
  • 编辑:龚紫杉
给大家整理一篇javascript相关的编程文章,网友松永昌根据主题投稿了本篇教程内容,涉及到JavaScript、数据结构、算法、栈、队列、JavaScript数据结构与算法之栈与队列相关内容,已被351网友关注,相关难点技巧可以阅读下方的电子资料。

参考资料

正文内容

JavaScript数据结构与算法之栈与队列

学习起因

曾经有一次在逛V2EX时,碰到这么一个帖子。
数学完全还给老师了,想学回一些基础数学,大概是高中程度的,有什么书籍推荐?
发帖的楼主大学没有高数课程,出去工作时一直在从事前端的工作。感觉到数学知识的匮乏,所以想补一补数学。
看了看帖子,感觉和我很像,因为我的专业是不开高数的,我学的也是前端。也同样感觉到了数学知识匮乏所带来的困顿。同时因为自己的数学思维实在是不怎么好,所以决定努力补习数学与计算机基础知识。
当时也有人说:”前端需要什么数据结构与算法”,但是对于这个事情我有自己的看法。
我并不认为前端不需要算法之类的知识,在我看来前端具备坚实的计算机基础,对自身发展是极其有利的。我想做程序员。而不是一辈子的初级前端和码农。
也算是给自己的勉励吧。毕竟基础决定上限,再加上自己对计算机真的很感兴趣,所以学起来就算很累,但也是很幸福的。于是去网上选购了《学习JavaScript数据结构与算法》这本书,配合着去图书馆借阅的《大话数据结构》,开始了数据结构与算法的初步学习。

JavaScipt之数组操作

接下来就是数据结构的第一部分,栈。
栈是一种遵从后进先出原则(LIFO,全称为Last In First Out)的有序集合。栈顶永远是最新的元素。
举个例子就是:栈就像放在箱子里的一叠书 你要拿下面的书先要把上面的书拿开。(当然,你不能先拿下面的书。)

JavaScipt中栈的实现
首先,创建一个构造函数。

/**
 * 栈的构造函数
 */
function Stack() {

 // 用数组来模拟栈
 var item = [];
}

栈需要有如下的方法:
push(element(s)): 添加几个元素到栈顶
pop(): 移除并返回栈顶元素
peek(): 返回栈顶元素
isAmpty: 检查栈是否为空,为空则返回true
clear: 移除栈中所有元素
size: 返回栈中元素个数。
print: 以字符串显示栈中所有内容
push方法的实现
说明: 需要往栈中添加新元素,元素位置在队列的末尾。也就是说,我们可以用数组的push方法来模拟实现。

实现:

/**
 * 将元素送入栈,放置于数组的最后一位
 * @param {Any} element 接受的元素,不限制类型
 */
this.push = function(element) {
 items.push(element);
};

pop方法的实现

说明: 需要把栈顶元素弹出,同时返回被弹出的值。可以用数组的pop方法来模拟实现。
实现:

/**
 * 弹出栈顶元素
 * @return {Any} 返回被弹出的值
 */
this.pop = function() {
 return items.pop();
};

peek方法的实现
说明: 查看栈顶元素,可以用数组长度来实现。
实现:

/**
 * 查看栈顶元素
 * @return {Any} 返回栈顶元素
 */
this.peek = function() {
 return items[items.length - 1];
}

其余方法的实现
说明: 前三个是栈方法的核心,其余方法则在此一次性列出。因为下文要讲的队列,会与这部分有很大重合。
实现:

/**
 * 确定栈是否为空
 * @return {Boolean} 若栈为空则返回true,不为空则返回false
 */
this.isAmpty = function() {
 return items.length === 0
};

/**
 * 清空栈中所有内容
 */
this.clear = function() {
 items = [];
};

/**
 * 返回栈的长度
 * @return {Number} 栈的长度
 */
this.size = function() {
 return items.length;
};

/**
 * 以字符串显示栈中所有内容
 */
this.print = function() {
 console.log(items.toString());
};

实际应用

栈的实际应用比较多,书中有个十进制转二进制的函数。(不懂二进制怎么算的话可以百度)下面是函数的源代码。
原理就是输入要转换的数字,不断的除以二并取整。并且最后运用while循环,将栈中所有数字拼接成字符串输出。

/**
 * 将10进制数字转为2进制数字
 * @param {Number} decNumber 要转换的10进制数字
 * @return {Number}      转换后的2进制数字
 */
function divideBy2(decNumber) {

 var remStack = new Stack(),
  rem,
  binaryString = '';

 while (decNumber > 0) {
  rem = Math.floor(decNumber % 2);
  remStack.push(rem);
  decNumber = Math.floor(decNumber / 2);
 }

 while (!remStack.isAmpty()) {
  binaryString += remStack.pop().toString();
 }

 return binaryString;
};

到此而言,栈的学习就告一段落了。因为源代码中注释较多,所以这儿就不贴出源代码的内容了。

队列

队列与栈是很相像的数据结构,不同之处在于队列是是先进先出(FIFO:First In First Out)的。
举个例子: 火车站排队买票,先到的先买。(插队的不算),是不是很好理解了~

JavaScipt中队列的实现

队列的实现和栈很像。首先依然是构造函数:

/**
 * 队列构造函数
 */
function Queue() {
 var items = [];
}

队列需要有如下的方法:
enqueue(element(s)): 向队列尾部添加几个项
dequeue(): 移除队列的第一项(也就是排在最前面的项)
front(): 返回队列的第一个元素,也就是最新添加的那个
其余方法与队列相同

enqueue方法的实现

说明: 向队列尾部添加几个项。
实现:

/**
 * 将元素推入队列尾部
 * @param {Any} ele 要推入队列的元素
 */
this.enqueue = function(ele) {
 items.push(ele);
};

dequeue方法的实现

说明: 移除队列的第一项。
实现:

/**
 * 将队列中第一个元素弹出
 * @return {Any} 返回被弹出的元素
 */
this.dequeue = function() {
 return items.shift()
};

front方法的实现

说明: 返回队列的第一个元素,也就是最新添加的那个。
实现:

/**
 * 查看队列的第一个元素
 * @return {Any} 返回队列中第一个元素
 */
this.front = function() {
 return items[0];
};

以上的三个方法,就是队列这种数据结构的核心方法了。其实很好理解的。

实际应用
书上的是个击鼓传花的小游戏。原理就是循环到相应位置时,队列弹出那个元素。最后留下的就是赢家。
源代码如下:

/**
 * 击鼓传花的小游戏
 * @param {Array} nameList 参与人员列表
 * @param {Number} num   在循环中要被弹出的位置
 * @return {String}     返回赢家(也就是最后活下来的那个)
 */
function hotPotato(nameList, num) {
 var queue = new Queue();

 for (var i = 0; i < nameList.length; i++) {
  queue.enqueue(nameList[i]);
 }

 var eliminated = '';

 while (queue.size() > 1) {
  for (var i = 0; i < num; i++) {
   queue.enqueue(queue.dequeue());
  }

  eliminated = queue.dequeue();
  console.log(eliminated + " Get out!")
 }

 return queue.dequeue()
}

队列的学习到此就告一段落了。下一期将讲述另外一种数据结构: 链表。

感想

很多时候看书,直接看算法导论或者一些数据结构的书,都是很迷糊的。后来才发现,看书从自己能看懂的开始,由浅入深才是适合自己的学习方式。

javascript相关教程

  • 原生JavaScript实现精美的淘宝轮播图效果示例【附demo源码下载】

    这篇文章主要介绍了原生JavaScript实现精美的淘宝轮播图效果,结合完整实例形式详细分析了javascript实现淘宝轮播图功能的相关HTML布局、css及js核心功能代码,并附带demo源码供读者下载参考,需要的

    发布时间:2019-08-27

  • 深入学习 JavaScript中的函数调用

    可能很多人在学习 JavaScript 过程中碰到过函数参数传递方式的迷惑,本着深入的精神,我给大家分享了一篇教程关于javascript中的函数调用知识,感兴趣的朋友一起学习吧

    发布时间:2019-08-27

  • JavaScript ES6函数式编程入门经典

    JavaScript ES6函数式编程入门经典

    本书使用JavaScript ES6带你学习函数式编程。你将学习柯里化、偏函数、高阶函数以及Monad等概念。具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下

    大小:46.3 MBJavaScript电子书

  • JavaScript前端开发案例教程

    JavaScript前端开发案例教程

    JavaScript是这种运用于Web前端开发的开发语言,具备简易、易懂、实用的特性,用JavaScript开发设计网页页面能够提高网页页面的参与性,为客户出示即时的、动态性的互动感受。 《 JavaScript前端

    大小:75.1 MBJS前端电子书

  • 你不知道的JavaScript(上卷)

    你不知道的JavaScript(上卷)

    很多人对JavaScript这门语言的印象都是简单易学,很容易上手。虽然JavaScript语言本身有很多复杂的概念,但语言的使用者不必深入理解这些概念就可以编写出功能全面的应用。

    大小:8.4 MBJS电子书

  • JavaScript高级程序设计

    JavaScript高级程序设计

    《 JavaScript高級编程设计(第3版) 》是JavaScript超級畅销书的*版。ECMAScript5和HTML5在规范之战中同时获胜,使很多特有保持和手机客户端拓展宣布进到标准,另外也为JavaScript增加了许多融入发展方

    大小:23 MBJS程序设计电子书

  • 学习JavaScript数据结构与算法(第3版)

    学习JavaScript数据结构与算法(第3版)

    大小:13.6 MBJavaScript电子书

  • 精通JavaScript

    精通JavaScript

    精通JavaScript(第2版) 是iQuery之父的经典之作,是深入学习JavaScript技术的绝佳教材,涵盖了可重用代码、文档对象模型、Ajax、Web生产工具、AngularJS等内容。作者讲解了JavaScript的发展现状、实用技

    大小:33.5 MBJavaScript电子书

  • HTML5+CSS3+JavaScript从入门到精通

    HTML5+CSS3+JavaScript从入门到精通

    本书以基础知识、示例、实战案例相结合的方式详尽讲述了HTML,CSS,JavaScript及目前最新的前端技术

    大小:186 MBweb开发电子书

用户留言