队列是是一种受限的线性表,特点为先进先出(FIFO: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;在表的后端(rear)进行插入操作;
相当于排队买票,先来的先买票,后来的后买票。
队列的应用:
打印队列:计算机打印多个文件的时候,需要排队打印;线程队列:当开启多线程时,当新开启的线程所需的资源不足时就先放入线程队列,等待CPU处理;
队列类的实现:
队列的实现和栈一样,有两种方案:
基于数组实现;基于链表实现;
队列的常见操作:
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,并返回被移除的元素;
front():返回队列中的第一个元素——最先被添加,也将是最先被移除的元素。队列不做任何变动(不移除元素,只返回元素信息与Stack类的peek方法非常类似);
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,与数组的length属性类似;
toString():将队列中的内容,转成字符串形式;
二、封装队列类
2.1.代码实现
// 基于数组封装队列类 function Queue() { // 属性 this.items = [] // 方法 // 1.enqueue():将元素加入到队列中 Queue.prototype.enqueue = element => { this.items.push(element) } // 2.dequeue():从队列中删除前端元素 Queue.prototype.dequeue = () => { return this.items.shift() } // 3.front():查看前端的元素 Queue.prototype.front = () => { return this.items[0] } // 4.isEmpty:查看队列是否为空 Queue.prototype.isEmpty = () => { return this.items.length == 0; } // 5.size():查看队列中元素的个数 Queue.prototype.size = () => { return this.items.length } // 6.toString():将队列中元素以字符串形式输出 Queue.prototype.toString = () => { let resultString = '' for (let i of this.items){ resultString += i + ' ' } return resultString } }
测试代码:
// 创建队列 let queue = new Queue() // 将元素加入到队列中 queue.enqueue('a') queue.enqueue('b') queue.enqueue('c') queue.enqueue('d') console.log(queue); //58 // 从队列中删除元素 queue.dequeue() console.log(queue); //62 queue.dequeue() console.log(queue); //64 //front console.log(queue.front()); //67 // 验证其他方法 console.log(queue.isEmpty()); //70 console.log(queue.size()); //71 console.log(queue.toString()); //72
测试结果:
2.2.队列的应用
使用队列实现小游戏:击鼓传花,传入一组数据和设定的数字num,循环遍历数组内元素,遍历到的元素为指定数字num时将该元素删除,直至数组剩下一个元素。
代码实现:
// 队列应用:面试题:击鼓传花 let passGame = (nameList, num) => { //1.创建队列结构 let queue = new Queue() //2.将所有人依次加入队列 // 这是ES6的for循环写法,i相当于nameList[i] for(let i of nameList){ queue.enqueue(i) } // 3.开始数数 while(queue.size() > 1){//队列中只剩1个人就停止数数 // 不是num的时候,重新加入队列末尾 // 是num的时候,将其从队列中删除 // 3.1.num数字之前的人重新放入队列的末尾(把队列前面删除的加到队列最后) for(let i = 0; i< num-1; i++ ){ queue.enqueue(queue.dequeue()) } // 3.2.num对应这个人,直接从队列中删除 /* 思路是这样的,由于队列没有像数组一样的下标值不能直接取到某一元素,所以采用,把num前面的num-1个元素先删除后添加到队列末尾,这样第num个元素就排到了队列的最前面,可以直接使用dequeue方法进行删除 */ queue.dequeue() } //4.获取剩下的那个人 console.log(queue.size()); //104 let endName = queue.front() console.log('最终剩下的人:' + endName); //106 return nameList.indexOf(endName); } //5.测试击鼓传花 let names = ['lily', 'lucy', 'Tom', 'Lilei', 'Tony'] console.log(passGame(names, 3)); //113
测试结果:
三、优先队列
优先级队列主要考虑的问题为:
每个元素不再只是一个数据,还包含数据的优先级;在添加数据过程中,根据优先级放入到正确位置;3.1.优先级队列的实现
代码实现: