Javascript数组shift()很慢，特别是当包含很多元素时。我知道两种方法来实现平摊O(1)复杂度的队列。

首先是使用循环缓冲区和表加倍。我以前实现过这个。你可以在这里看到我的源代码 https://github.com/kevyuu/rapid-queue

第二种方法是使用两个堆栈。这是带有两个堆栈的队列的代码

function createDoubleStackQueue() {
var that = {};
var pushContainer = [];
var popContainer = [];

function moveElementToPopContainer() {
    while (pushContainer.length !==0 ) {
        var element = pushContainer.pop();
        popContainer.push(element);
    }
}

that.push = function(element) {
    pushContainer.push(element);
};

that.shift = function() {
    if (popContainer.length === 0) {
        moveElementToPopContainer();
    }
    if (popContainer.length === 0) {
        return null;
    } else {
        return popContainer.pop();
    }
};

that.front = function() {
    if (popContainer.length === 0) {
        moveElementToPopContainer();
    }
    if (popContainer.length === 0) {
        return null;
    }
    return popContainer[popContainer.length - 1];
};

that.length = function() {
    return pushContainer.length + popContainer.length;
};

that.isEmpty = function() {
    return (pushContainer.length + popContainer.length) === 0;
};

return that;}

这是使用jsPerf进行的性能比较

CircularQueue.shift() vs Array.shift()

http://jsperf.com/rapidqueue-shift-vs-array-shift

正如你所看到的，大数据集的速度要快得多

Javascript有push和pop方法，它们操作在普通的Javascript数组对象上。

关于排队，请看这里:

http://safalra.com/web-design/javascript/queues/

Queues can be implemented in JavaScript using either the push and shift methods or unshift and pop methods of the array object. Although this is a simple way to implement queues, it is very inefficient for large queues — because of the methods operate on arrays, the shift and unshift methods move every element in the array each time they are called. Queue.js is a simple and efficient queue implementation for JavaScript whose dequeue function runs in amortized constant time. As a result, for larger queues, it can be significantly faster than using arrays.

有很多方法可以在Javascript中实现堆栈和队列。上面的大多数答案都是非常肤浅的实现，我将尝试实现一些更可读(使用es6的新语法特性)和更健壮的东西。

下面是堆栈实现:

class Stack {
  constructor(...items){
    this._items = []

    if(items.length>0)
      items.forEach(item => this._items.push(item) )

  }

  push(...items){
    //push item to the stack
     items.forEach(item => this._items.push(item) )
     return this._items;

  }

  pop(count=0){
    //pull out the topmost item (last item) from stack
    if(count===0)
      return this._items.pop()
     else
       return this._items.splice( -count, count )
  }

  peek(){
    // see what's the last item in stack
    return this._items[this._items.length-1]
  }

  size(){
    //no. of items in stack
    return this._items.length
  }

  isEmpty(){
    // return whether the stack is empty or not
    return this._items.length==0
  }

  toArray(){
    return this._items;
  }
}

下面是如何使用堆栈:

let my_stack = new Stack(1,24,4);
// [1, 24, 4]
my_stack.push(23)
//[1, 24, 4, 23]
my_stack.push(1,2,342);
//[1, 24, 4, 23, 1, 2, 342]
my_stack.pop();
//[1, 24, 4, 23, 1, 2]
my_stack.pop(3)
//[1, 24, 4]
my_stack.isEmpty()
// false
my_stack.size();
//3

如果您想查看关于此实现的详细描述以及如何进一步改进，请阅读这里:http://jschap.com/data-structures-in-javascript-stack/

下面是es6中队列实现的代码:

class Queue{
 constructor(...items){
   //initialize the items in queue
   this._items = []
   // enqueuing the items passed to the constructor
   this.enqueue(...items)
 }

  enqueue(...items){
    //push items into the queue
    items.forEach( item => this._items.push(item) )
    return this._items;
  }

  dequeue(count=1){
    //pull out the first item from the queue
    this._items.splice(0,count);
    return this._items;
  }

  peek(){
    //peek at the first item from the queue
    return this._items[0]
  }

  size(){
    //get the length of queue
    return this._items.length
  }

  isEmpty(){
    //find whether the queue is empty or no
    return this._items.length===0
  }
}

下面是如何使用这个实现:

let my_queue = new Queue(1,24,4);
// [1, 24, 4]
my_queue.enqueue(23)
//[1, 24, 4, 23]
my_queue.enqueue(1,2,342);
//[1, 24, 4, 23, 1, 2, 342]
my_queue.dequeue();
//[24, 4, 23, 1, 2, 342]
my_queue.dequeue(3)
//[1, 2, 342]
my_queue.isEmpty()
// false
my_queue.size();
//3

要完整地了解如何实现这些数据结构以及如何进一步改进这些数据结构，您可能需要阅读jschap.com上的“在javascript中处理数据结构”系列。这是队列的链接——http://jschap.com/playing-data-structures-javascript-queues/

如果有人需要它，你可以使用这个NPM包https://www.npmjs.com/package/data-structures-typescript，它有一个队列和堆栈，它支持javascript和typescript，它是通用的，所以你可以用你自己的值类型;)

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。

使用两个堆栈构造一个队列。

O(1)用于入队和出队操作。

class Queue {
  constructor() {
    this.s1 = []; // in
    this.s2 = []; // out
  }

  enqueue(val) {
    this.s1.push(val);
  }

  dequeue() {
    if (this.s2.length === 0) {
      this._move();
    }

    return this.s2.pop(); // return undefined if empty
  }

  _move() {
    while (this.s1.length) {
      this.s2.push(this.s1.pop());
    }
  }
}