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JavaScript实现队列结构过程

2024-04-02 19:55

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一、认识队列

前面的博客已经讲了受限的数据结构—栈，现在，我们再来看看队列（Queue）。

它是受限的线性表，先进先出（FIFO）,即first in first out。
受限之处在于它只允许在表的前端（front）进行删除操作。
而在表的后端（rear）进行插入操作。

其结构图可以表示为：

生活中类似于队列的：例如：当我们在排队买东西的时候，先到先买一样。

二、封装队列

这里也采用数组的方式实现队列结构，首先，创建一个类。


 function Queue(){
            
        }

在其内部添加属性和方法，将数组通过属性的方法添加给该类。然后采用原型的方法添加常用的操作。

队列常用的操作有：

enqueue(element)：向队列尾部添加一个（或多个）新的项
dequeue() ：移除队列的第一（即排在队列最前面的）项，并且返回被移除的元素
front() ：返回队列中第一个元素----最先被添加，也将是最先被移除的元素
isEmpty() ：如果队列中不包含任何元素，返回true，否则，返回false
size() ：返回队列包含的元素个数
toString() ：将队列中的内容，转化成字符串形式

现在就来具体实现：


function Queue(){
     this.items = [];
     //向队列尾部添加一个（或多个）新的项 enqueue()
     Queue.prototype.enqueue = function(element){
         this.items.push(element);
     }
     //移除队列的第一（即排在队列最前面的）项dequeue()
     Queue.prototype.dequeue = function(){
          return this.items.shift();
      }
     //返回队列中第一个元素 front()
     Queue.prototype.front = function() {
          return this.items[0];
      }
     //判断栈是否空isEmpty()
     Queue.prototype.isEmpty = function(){
         return this.items.length == 0;
     }
     //返回队列包含的元素个数 size()
     Queue.prototype.size = function(){
         return this.items.length;
     }
     //将队列中的内容，转化成字符串形式 toString()
     Queue.prototype.toString  = function(){
         var str = '';
         for(var i =0;i<this.items.length;i++){
             str += this.items[i] + ' ';
         }
         return str;
     }
 }

以上就是队列的封装，现在进行验证：


 var queue = new Queue();
 queue.enqueue(10);
 queue.enqueue(20);
 queue.enqueue(30);
 queue.enqueue(40);
 queue.enqueue(50);
 console.log(queue);
 console.log('移除的第一项是：'+queue.dequeue());
 console.log('队列中的第一个元素是：'+queue.front());
 console.log('栈是否为空：'+queue.isEmpty());
 console.log('栈结构的内容为：');
 console.log(queue.toString());

输出的结果为：

构建成功。

来看一个击鼓传花的案例吧！

三、击鼓传花案列

原游戏规则：

班级中玩一个游戏，所有学生围成一圈，从某位同学手里开始像旁边的同学传一束花
此时一个人在击鼓，当鼓声停下的时候，花落在谁手里，谁就被惩罚。

修改游戏规则：

几个朋友一起玩游戏，围成一圈，开始数数，数到某个数字的人自动淘汰
最后剩下的这个人获得胜利，判断最后剩下的是原来在哪一个位置上的人？

封装一个基于队列的函数：

参数：所有参与人的姓名，基于的数字
结果：最终剩下的人的姓名

代码如下：


 // 封装队列
 function Queue(){
     this.items = [];
     //末尾添加元素
     Queue.prototype.enqueue = function(element){
         this.items.push(element);
     }
     //移除第一个元素
     Queue.prototype.dequeue = function(){
         return this.items.shift();
     }
     //返回第一个元素
     Queue.prototype.front = function(){
         return this.items[0];
     }
     //返回队列包含的元素个数
     Queue.prototype.size = function(){
         return this.items.length;
     }
 }
 
 function passGame(nameList,num){
     // 创建队列
     var queue = new Queue();
     //将所有的人添加到队列
     for(var i = 0;i<nameList.length;i++){
         queue.enqueue(nameList[i]);
     }
     //进行游戏
    while(queue.size() > 1){
         //num数字之前的人重新添加到队列末尾
         for(var i =1;i<num;i++){
             queue.enqueue(queue.dequeue());
         }
       //num数字的人直接移除
         queue.dequeue();
    }
    //获取获胜者信息
    var endName = queue.front();
    console.log('最终剩下的人是：'+endName);
    return nameList.indexOf(endName);
 }
 
 //进行测试
 var nameList = ['a','b','c','d','e'];
 var g = passGame(nameList,5);
 console.log('这个人的位置是：'+g);

输出结果为：