資料結構-js實現棧和佇列

我們都知道資料結構對我們非常重要，我在幾場筆試題中遇到了非常多的有關資料結構的問題。因為我學習資料結構在一年多以前了，有點忘了，所以今天想好好溫習一下資料結構的知識，先從簡單的資料結構說起吧。

1. 棧

我們都知道棧是一個墳場重要的資料的一種結構，它在我們的計算機很多方面都用到了，也包括我們的呼叫棧之類的，都有有關棧的知識。我們先說一下棧。網上有好多有陣列的方法實現的，那樣太簡單了，但是我不想那樣，因為我想自己實現一個，不想用陣列的API。

• 棧的特點
  • 後進先出（LIFO）（先進後出）
  • 只允許操作棧頂，不能操作棧底
• 棧示例 偷偷地到了一張圖，如有侵權馬上撤回。

  

  我就不多介紹棧了，相信大家都很清楚。 我們就來說一下棧的操作吧。

1. 初始化棧(init、建構函式)
2. 獲取棧頂元素（Top）
3. 出棧 （Pop）
4. 入棧 （Push）
5. 獲取棧的長度 （Length）
6. 判斷棧是否為空 （isEmpty）
7. 清空棧 （Clear）
8. 輸出棧內元素 （List）

我羅列的可能不清楚或者是不專業，請大家多多指正。（這只是我個人理解的棧的實現）

class Stack {
    constructor(){
    	this.stacks = [];
    	this.length = 0;
    }
    Top(){
    	return this.stacks[this.length - 1];
    }
    Pop(){
    	return this.stacks.splice(-- this.length, 1)[0];
    }
    Push(val){
    	this.stacks[this.length ++] = val;
    }
    Length(){
    	return this.length;
    }
    isEmpty(){
    	return this.length === 0;
    }
    Clear(){
    	this.stacks = [];
    	this.length = 0;
    }
    List(){
    	for (var i = this.length - 1; i >= 0; i --) {
    		console.log(this.stacks[i]);
    	}
    }
}
複製程式碼

我們來驗證一下

console.log('-------------棧-----------------');
let stack = new Stack();
console.log("為空" + stack.isEmpty());
console.log("長度" + stack.Length());
stack.Push(0);
stack.Push(1);
stack.Push(2);
console.log("長度" + stack.Length());
stack.List();
console.log("棧頂元素" + stack.Top());
console.log("出棧" + stack.Pop());
console.log("出棧" + stack.Pop());
console.log("棧頂元素" + stack.Top());
stack.Clear();
console.log("清棧");
console.log("長度" + stack.Length());
stack.List();
複製程式碼

我覺得棧是一種思想，對資料的管理或者是操作的方式，我覺得每一個人都有每一個人實現的方式和對棧的理解，所以我覺得不必非得按照什麼樣的格式，只要實現了這樣一個操作就行。

• 棧的應用
  • 進位制轉換
  • 括號或者是成對的匹配問題
  • 等等

前面聊完了棧，那麼就一定有一個跟它思想類似的佇列要說一下。下面我們來聊一聊佇列。

2. 佇列

• 佇列在我們的計算機中也是大量的應用，比如我們的訊息佇列之類的。
• 特點
  • 先進先出（FIFO）
  • 隊尾插入，隊頭刪除
• 例項

就像是我們平常的排隊一樣。

• 基本操作

1. 初始化（建構函式、init）
2. 入隊（EnQueue）
3. 出隊（DeQueue）
4. 隊頭元素（Top）
5. 長度（Length）
6. 判斷隊是否為空（QueueEmpty）
7. 輸出隊內元素（List）
8. 清空佇列（ClearQueue）

• 程式碼

class Queue{
    constructor(){
    	this.queue = [];
    	this.length = 0;
    }
    EnQueue(val){
    	this.queue[this.length ++] = val;
    }
    DeQueue(){
    	this.length --;
    	return this.queue.splice(0, 1)[0];
    }
    List(){
    	for (var i = 0; i < this.length; i++) {
    		console.log( this.queue[i] );
    	}
    }
    Top(){
    	return this.queue[0];
    }
    Length(){
    	return this.length;
    }
    QueueEmpty(){
    	return this.length === 0;
    }
    ClearQueue(){
    	this.queue = [];
    	this.length = 0;
    }
}
複製程式碼

• 操作示例

let queue = new Queue();
console.log("長度" + queue.Length());
console.log("為空" + queue.QueueEmpty());
queue.EnQueue(0);
queue.EnQueue(1);
queue.EnQueue(2);
console.log("長度" + queue.Length());
console.log("隊頭" + queue.Top());
console.log("出隊" + queue.DeQueue());
console.log("出隊" + queue.DeQueue());
console.log("隊頭" + queue.Top());
queue.List();
queue.ClearQueue();
console.log('清空佇列');
console.log("長度" + queue.Length());
console.log("為空" + queue.QueueEmpty());
複製程式碼

• 輸出

  

• 遺憾

佇列還有好幾種，比如說迴圈佇列，就是隊頭、隊尾兩個指標，用能力的人可以實現以下。

• 總結

1. 這次算是自己的溫習，也想讓大神們監督和指出錯誤。好久沒有寫過棧和佇列的實現了，記得一年以前在上大二的時候，我們用C語言實現棧和佇列，現在想起來還意猶未盡。記得那時候用佇列和棧實現一個停車場進出車的功能。
2. 寫這篇文章的時候心裡很不踏實，總感覺哪裡寫的不對，希望不要誤人子弟，也希望大神們能指出我的錯誤，能讓我更加的認識資料結構與棧和佇列。