在JavaScript中实现堆栈和队列的最佳方法是什么?
我想做调车场算法我需要这些数据结构。
当前回答
As many have said: native array using push and pop is fine for a stack, but using shift for taking elements from a queue means that the remaining elements need to move, which is potentially slow. The idea of using two stacks to make a queue in kevinyu's answer is a nice idea to fix it, and of course that can be done with native-array-stacks as well. (Edit: there was actually already an answer by Yuki-Dreamer that does this, albeit less compactly. I didn't notice it until now because it was unfairly downvoted.)
下面是一个使用ES5/ES6特性的紧凑实现，它使队列对象的行为尽可能接近本机的push/shift变体，除了每次操作花费O(1)平摊时间:
const queue = () => {
const a = [], b = [];
return {
push: (...elts) => a.push(...elts),
shift: () => {
if (b.length === 0) {
while (a.length > 0) { b.push(a.pop()) }
}
return b.pop();
},
get length() { return a.length + b.length }
}
}
现在你可以做:
const q = queue();
q.push(8);
q.push(9);
q.push(10);
console.log(q.length); // outputs 3
console.log(q.shift()); // outputs 8
q.push(11);
console.log(q.shift()); // outputs 9
console.log(q.shift()); // outputs 10
console.log(q.shift()); // outputs 11
console.log(q.shift()); // outputs undefined
队列实现对长度使用getter语法，使其看起来像一个属性，并对push使用rest参数语法，以允许一次推送多个内容。如果你不想这样做，你可以用push: elt => a.push(elt)，替换第4行。(但是请注意，你不能用push: a.push替换它，就像我自己第一次尝试的那样，结果非常奇怪:这是因为它导致本机push方法被调用，并设置为队列对象。)
其他回答
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; };
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
}
}
}
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;)
数组是Javascript中的堆栈。只需使用arr.push(x)和y = arr.pop()。
下面是用Javascript实现队列的最简单方法，对于enqueue(x)和y = dequeue()，它的平摊时间都是O(1)。它使用从插入索引到元素的映射。
function newQueue() {
return {
headIdx: 0,
tailIdx: 0,
elts: {},
enqueue: (elt) => queue.elts[queue.tailIdx++] = elt,
dequeue: () => {
if (queue.headIdx == queue.tailIdx) {
throw new Error("Queue is empty");
}
return queue.elts[queue.headIdx++];
},
size: () => queue.tailIdx - queue.headIdx,
isEmpty: () => queue.tailIdx == queue.headIdx
};
}
使用链表实现的队列比这种基于映射的方法更有效，使用循环缓冲区实现的队列比这种基于映射的方法更有效，但这两种数据结构的实现更复杂(特别是循环缓冲区数据结构)。
你可以基于这个概念使用你自己的自定义类，这里是你可以用来做这些事情的代码片段
/*
* Stack implementation in JavaScript
*/
function Stack() {
this.top = null;
this.count = 0;
this.getCount = function() {
return this.count;
}
this.getTop = function() {
return this.top;
}
this.push = function(data) {
var node = {
data: data,
next: null
}
node.next = this.top;
this.top = node;
this.count++;
}
this.peek = function() {
if (this.top === null) {
return null;
} else {
return this.top.data;
}
}
this.pop = function() {
if (this.top === null) {
return null;
} else {
var out = this.top;
this.top = this.top.next;
if (this.count > 0) {
this.count--;
}
return out.data;
}
}
this.displayAll = function() {
if (this.top === null) {
return null;
} else {
var arr = new Array();
var current = this.top;
//console.log(current);
for (var i = 0; i < this.count; i++) {
arr[i] = current.data;
current = current.next;
}
return arr;
}
}
}
要检查这一点，请使用控制台，并逐一尝试这些行。
>> var st = new Stack();
>> st.push("BP");
>> st.push("NK");
>> st.getTop();
>> st.getCount();
>> st.displayAll();
>> st.pop();
>> st.displayAll();
>> st.getTop();
>> st.peek();
