JavaScript資料結構之陣列棧佇列

桃翁發表於2019-03-04
JavaScript資料結構陣列佇列

1. 陣列

陣列是平時使用最常用的資料結構，在JavaScript中陣列是動態的分配大小,在這裡我不會介紹JavaScript裡面陣列的所有的方法，而是針對資料結構這個方向談談所用到的方法。

1.1 建立和初始化陣列

//建立空陣列
var array = new Array();
//[]

//初始化陣列
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的陣列
var array = new Array();//ES6的方法
//[undefined,undefined,undefined,undefined,undefined]

//給陣列賦值
var array = new Array();
array[0] = 1 ;
array[1] = 2 ;
array[2] = 3 ;
//[1,2,3]複製程式碼

1.2 新增元素

1.2.1往陣列後新增元素

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]複製程式碼

1.2.2往陣列前面新增元素

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

1.2.3往陣列的任意位置插入元素

運用splice方法

//在索引1後面新增2，3，4
var number = [1,5,6];
number.splice(1,0,2,3,4);
//[1,2,3,4,5,6]複製程式碼

1.3 刪除元素

1.3.1 刪除第一位

var number = [1,2,3];
number.shift();
//[2,3]複製程式碼

1.3.2 刪除任意位置

使用splice方法刪除陣列任意位置的元素

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

//如果想刪除元素4，5
number.splice(3,2);複製程式碼

1.4 排序

1.4.1 反序

var number = [3,2,1];
number.reverse();
//[1,2,3]複製程式碼

1.4.2 自然排序

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

1.4.3 自定義排序

這個自定義排序跟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]複製程式碼

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定義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]複製程式碼

這還只是最簡單的，也可以對任何物件型別進行陣列排序。例如，物件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:`范冰冰`,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:`范冰冰`,age:35},{name:`李晨`,age:40}]複製程式碼

1.5 搜尋

搜尋有兩個方法：indexOf方法返回與引數匹配的第一個元素的索引，lastIndexOf返回與引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);//1
number.lastIndexOf(3)//3複製程式碼

2. 棧

棧是一種遵循後進先出(LIFO)原則的有序集合。新新增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中變數儲存和函式呼叫都是用棧儲存的。

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陣列：var items = [];
接下來，為我們的棧宣告一些方法：

  • push(elements(s)):新增一個（或幾個）新元素到棧頂
  • pop():移除棧頂的元素，同時返回被移除的元素
  • peek():獲取棧頂的元素，不對棧做出任何修改
  • isEmpty():如果棧裡沒有任何元素就返回true,否則返回false；
  • clear():清空棧
  • size():返回棧元素的個數

如果上一節陣列認真看了，我相信用JavaScript實現一個棧是非常簡單的。在這裡就直接來程式碼了，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());
    }
}複製程式碼

3. 佇列

佇列是遵循先來先服務(FIFO)原則的一組有序的項。佇列在尾部新增新元素，並從頂部移除元素。最新新增的元素排在佇列的末尾。

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，先點選列印的文件會被先列印。

3.1 建立佇列

同樣先建立一個類來表示一個佇列。需要用到的資料結構同樣是陣列var items = [];
宣告可用的方法：

  • enqueue(element(s)):向隊尾新增一個（或多個）新的項
  • dequeue():移除佇列的第一（即排在佇列最前面的）項，並返回被移除的元素。
  • front():返回佇列中第一個元素
  • isEmpty():如果佇列中不包含元素返回true，否則返回false
  • size():返回佇列包含元素的個數

    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());
    }
}複製程式碼

3.2 優先佇列

在優先佇列中，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。優先佇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。

實現一個優先佇列有兩種選項：

  1. 設定優先順序，然後在正確的位置新增元素；
  2. 用入列操作新增元素，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
}複製程式碼

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。

這幾個資料結構比較簡單，所以我沒有舉例子，下一次分享的是連結串列，敬請期待！最後歡迎訪問我的個人站點！

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