Create a pair of classes that provide the various methods that each of these data structures has (push, pop, peek, etc). Now implement the methods. If you're familiar with the concepts behind stack/queue, this should be pretty straightforward. You can implement the stack with an array, and a queue with a linked list, although there are certainly other ways to go about it. Javascript will make this easy, because it is weakly typed, so you don't even have to worry about generic types, which you'd have to do if you were implementing it in Java or C#.

很抱歉碰到这个话题，但我滚动了许多答案，没有看到任何基于对象的队列的实现，它可以用O(1)执行排队和出队列，并且没有浪费内存。

Dmitri Pavlutin在他的博客https://dmitripavlutin.com/javascript-queue/上有一个很好的入门代码

它只遗漏了一个长度为0的检查，这是很容易添加的。

这个解决方案的最大和唯一的问题是不断增长的索引可能会在某一点上达到一些数量限制，如果队列运行很长时间和/或高速(我的意图是处理音频=高速)。

这个问题没有完美的解决方案……最简单的方法是在队列为空时将索引重置为0。

最后，我添加了一个重构方法，它将所有索引移回开始，以在队列永远不为空的情况下使用。

性能无疑是更好的(以毫秒为单位的时间，排队10000个号码然后退出它们):

class QueueObject {
  constructor () {
    this.data = {}
    this.head = 0
    this.tail = 0
    this.length = 0
  }
  enqueue (value) {
    this.data[this.tail++] = value
    this.length++
  }
  dequeue () {
    let value
    if (this.length > 0) {
      this.length--
      value = this.data[this.head]
      delete this.data[this.head++]
    } else {
      this.head = 0
      this.tail = 0
      value = null
    }
    return value
  }
  refactor () {
    if (this.head > 0) {
      for (let i = this.head; i < this.tail; i++) {
        this.data[i - this.head] = this.data[i]
        delete this.data[i]
      }
      this.tail = this.length
      this.head = 0
    }
  }
}

这是我的实现堆栈。

function Stack() {
this.dataStore = [];
this.top = 0;
this.push = push;
this.pop = pop;
this.peek = peek;
this.clear = clear;
this.length = length;
}
function push(element) {
this.dataStore[this.top++] = element;
}
function peek() {
return this.dataStore[this.top-1];
}
function pop() {
return this.dataStore[--this.top];
}
function clear() {
this.top = 0;
}
function length() {
return this.top;
}

var s = new Stack();
s.push("David");
s.push("Raymond");
s.push("Bryan");
console.log("length: " + s.length());
console.log(s.peek());

下面是一个相当简单的队列实现，有两个目标:

与array.shift()不同，您知道这个出队列方法需要常数时间(O(1))。 为了提高速度，这种方法使用的分配比链表方法少得多。

堆栈实现只共享第二个目标。

// Queue
function Queue() {
        this.q = new Array(5);
        this.first = 0;
        this.size = 0;
}
Queue.prototype.enqueue = function(a) {
        var other;
        if (this.size == this.q.length) {
                other = new Array(this.size*2);
                for (var i = 0; i < this.size; i++) {
                        other[i] = this.q[(this.first+i)%this.size];
                }
                this.first = 0;
                this.q = other;
        }
        this.q[(this.first+this.size)%this.q.length] = a;
        this.size++;
};
Queue.prototype.dequeue = function() {
        if (this.size == 0) return undefined;
        this.size--;
        var ret = this.q[this.first];
        this.first = (this.first+1)%this.q.length;
        return ret;
};
Queue.prototype.peek = function() { return this.size > 0 ? this.q[this.first] : undefined; };
Queue.prototype.isEmpty = function() { return this.size == 0; };

// Stack
function Stack() {
        this.s = new Array(5);
        this.size = 0;
}
Stack.prototype.push = function(a) {
        var other;
    if (this.size == this.s.length) {
            other = new Array(this.s.length*2);
            for (var i = 0; i < this.s.length; i++) other[i] = this.s[i];
            this.s = other;
    }
    this.s[this.size++] = a;
};
Stack.prototype.pop = function() {
        if (this.size == 0) return undefined;
        return this.s[--this.size];
};
Stack.prototype.peek = function() { return this.size > 0 ? this.s[this.size-1] : undefined; };

下面是我使用链表实现的堆栈和队列:

// Linked List function Node(data) { this.data = data; this.next = null; } // Stack implemented using LinkedList function Stack() { this.top = null; } Stack.prototype.push = function(data) { var newNode = new Node(data); newNode.next = this.top; //Special attention this.top = newNode; } Stack.prototype.pop = function() { if (this.top !== null) { var topItem = this.top.data; this.top = this.top.next; return topItem; } return null; } Stack.prototype.print = function() { var curr = this.top; while (curr) { console.log(curr.data); curr = curr.next; } } // var stack = new Stack(); // stack.push(3); // stack.push(5); // stack.push(7); // stack.print(); // Queue implemented using LinkedList function Queue() { this.head = null; this.tail = null; } Queue.prototype.enqueue = function(data) { var newNode = new Node(data); if (this.head === null) { this.head = newNode; this.tail = newNode; } else { this.tail.next = newNode; this.tail = newNode; } } Queue.prototype.dequeue = function() { var newNode; if (this.head !== null) { newNode = this.head.data; this.head = this.head.next; } return newNode; } Queue.prototype.print = function() { var curr = this.head; while (curr) { console.log(curr.data); curr = curr.next; } } var queue = new Queue(); queue.enqueue(3); queue.enqueue(5); queue.enqueue(7); queue.print(); queue.dequeue(); queue.dequeue(); queue.print();

有点晚了，但我认为答案应该在这里。下面是一个使用稀疏数组幂的O(1)入队列和O(1)出队列的Queue实现。

JS中的稀疏数组通常被忽视，但实际上它们是一块宝石，我们应该在一些关键任务中使用它们的力量。

这是一个骨架队列实现它扩展了数组类型并在O(1)中做了所有的事情。

class Queue extends Array { constructor(){ super() Object.defineProperty(this,"head",{ value : 0 , writable: true }); } enqueue(x) { this.push(x); return this; } dequeue() { var first; return this.head < this.length ? ( first = this[this.head] , delete this[this.head++] , first ) : void 0; // perfect undefined } peek() { return this[this.head]; } } var q = new Queue(); console.log(q.dequeue()); // doesn't break console.log(q.enqueue(10)); // add 10 console.log(q.enqueue("DIO")); // add "DIO" (Last In Line cCc R.J.DIO reis cCc) console.log(q); // display q console.log(q.dequeue()); // lets get the first one in the line console.log(q.dequeue()); // lets get DIO out from the line .as-console-wrapper { max-height: 100% !important; }

那么这里是否存在潜在的内存泄漏?不，我不这么认为。JS的稀疏数组是不连续的。因此，删除的项不应该成为数组内存占用的一部分。让GC帮你完成任务。这是免费的。

一个潜在的问题是，长度属性在不断将项目放入队列时无限增长。然而，仍然可以实现一个自动刷新(冷凝)机制，一旦长度达到某个值。

编辑:

上面的代码很好，但是删除操作符仍然是O(1)，是一个很慢的操作符。此外，现代JS引擎是如此优化，对于< ~25000项。shift()工作O(1)无论如何。所以我们需要更好的东西。

在这种特殊情况下，随着引擎的发展，我们必须利用它们的新力量。下面的代码使用链表，我相信它是截至2021年最快、最安全的现代JS队列结构。

class Queue {
  #head;
  #last;
  constructor(){
    this.#head;
    this.#last;
  };
  enqueue(value){
    var link = {value, next: void 0};
    this.#last = this.#head ? this.#last.next = link
                            : this.#head      = link;
  }
  dequeue(){
    var first;
    return this.#head && ( first = this.#head.value
                         , this.#head = this.#head.next
                         , first
                         );
  }
  peek(){
    return this.#head && this.#head.value;
  }
};

这是一个非常快速的队列结构，并使用私有类字段隐藏关键变量以防止窥视。