栈和队列

2022-02-25 19:30:48 浏览数 (2)

栈(Stack)

栈(stack)又名堆栈,它是一种运算受限的线性表。限定仅在表尾进行插入和删除操作的线性表

特点

后进先出(LIFO即Last in First out),把栈比喻薯片桶,一开始薯片桶的空的,第一片放进去的薯片会在最底部,第二片薯片会在顶部,想要吃掉第一片薯片,就得先把第二片薯片从薯片桶里拿出来or吃掉,然后再拿第一片薯片,也就是最先进去的薯片要到最后才被吃掉。

常用方法

新建一个栈类

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function Stack() {
    this.items = []
}

插入元素(压栈)

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// 往栈插入一个元素(压栈)
Stack.prototype.push = function (element) {
    this.items.push(element)
}

删除元素(出栈)

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// 删除并返回栈顶元素(出栈)
Stack.prototype.pop = function (element) {
    return this.items.pop()
}

返回栈顶元素

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// 返回栈顶元素
Stack.prototype.peek = function (element) {
    return this.items[this.items.length - 1]
}

清空栈

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// 清空栈
Stack.prototype.clear = function (element) {
    this.items = []
}

打印栈

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// 打印栈
Stack.prototype.print = function (element) {
    console.log(this.items.toString());
}

栈大小

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// 判断栈大小 
Stack.prototype.size = function (element) {
    return this.items.length
}

栈是否为空

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// 判断栈是否为空
Stack.prototype.isEmpty = function (element) {
    return this.items.length == 0
}

案例

十进制转二进制

采用余数法,和2取余,把得到的结果进行逆序就是转换结果。比如十进制的10转换为二进制, 第一次:10除以2得5余0 第二次:5除以2得2余1 第三次:2除以2得1余0 第四次:1除以2得0余1 将得到的结果进行逆序,所以十进制的10转换为二进制是1010

栈实现

进制转换的实现可以比喻成栈,最后计算的结果最先输出,最先计算的结果最后输出(栈也是后进先出)

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// 进制转换(栈实现)
function transform(num) {
    var stack = new Stack()
    var str = ""
    while (num > 0) {
        var yushu = num % 2 //余数
        stack.push(yushu)    //入栈
        num = Math.floor(num / 2) //每次取余的结果
    }
    while (!stack.isEmpty()) {
        str  = stack.pop()   ""    //出栈
    }
    return str
}
console.log(transform(10))    //1010

队列(Queue)

队列是一种先进先出(First in First Out)的线性表,简称FIFO。允许插入的一端称为队尾,允许删除的一端称为队头。

特点

先进先出(First in First Out),可以把队列比喻成公交车站前面的排队,排队的人们可以看做队列,先排队的人先上车

常用方法

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function Queue() {
    this.item = []
}

// 入列
Queue.prototype.enqueue = function (ele) {
    this.item.push(ele)
}

// 出列
Queue.prototype.dequeue = function () {
    return this.item.shift()
}

// 查看队列头
Queue.prototype.front = function () {
    return this.item[0]
}

// 检查队列是否为空
Queue.prototype.isEmpty = function () {
    return this.item.length == 0
}

// 检查队列大小
Queue.prototype.size = function () {
    return this.item.length
}

案例

击鼓传花

队列实现

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// 击鼓传花,给定一个数比如3,一个花,一群人坐在一圈里,一个人拿花喊1,
// 然后把花传给第二个人喊2,第二个人再把花传给第三个人,第三个人喊3并淘汰,
// 继续把花传给下一个人,继续数,继续淘汰,最后一个人是赢家
// 要求,给定一个数和一群人,返回赢家
function game(num, list) {
    var queue = new Queue()
    for (var i = 0; i < list.length; i  ) {
        queue.enqueue(list[i])
    }
    var y = 1
    while (queue.size() > 1) { //如果当前队列人数大于1
        // 手里有花的且喊的不是num的人往队列最后移
        for (var j = 0; j < num - 1; j  ) {
            queue.enqueue(queue.dequeue())
        }
        var taotai = queue.dequeue() //花到手且喊num的人里就淘汰
        console.log('第'   y   '轮淘汰了:', taotai)
        y  
    }
    return queue.dequeue()
}
//赢家是: a
console.log('赢家是:', game(3, ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f']))

优先级队列

普通的队列是一种先进先出(First in First Out)的数据结构,元素在队列尾追加,而从队列头删除。在优先队列中,元素被赋予优先级。当访问元素时,具有最高优先级的元素最先删除。优先队列具有最高级先出 (first in, largest out)的行为特征

实现

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// 优先级队列
function FirstQueue() {
    this.item = []
}
FirstQueue.prototype.enqueue = function (ele, level) {
    function QueueItem(ele, level) {
        this.ele = ele
        this.level = level
    }
    var quequItem = new QueueItem(ele, level)
    var isMin = true
    for (var i = 0; i < this.item.length; i  ) {
        if (this.item[i].level < quequItem.level) {
            this.item.splice(i, 0, quequItem)
            isMin = false
            break
        }
    }
    if (isMin) {
        this.item.push(quequItem)
    }
}
var firstQueue = new FirstQueue()
console.log(firstQueue)
console.log(firstQueue.enqueue('存10', 1))
console.log(firstQueue.enqueue('存300', 3))
console.log(firstQueue.enqueue('存100000', 10))
console.log(firstQueue.enqueue('存200', 2))
console.log(firstQueue)

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