队列数据结构

2020-04-23  本文已影响0人  弹指一挥间_e5a3

一、什么是队列

队列是遵循 先进先出(FIFO,也称为先来先服务) 原则的一组有序的项。队列在尾部添加新元素,并从顶部移除元素。最新添加的元素必须排在队列的末尾

在现实中,最常见的队列的例子就是 排队

image.png

在电影院、自助餐厅、杂货店收银台,我们都会排队。排在第一位的人会先接受服务。

在计算机科学中,一个常见的例子就是打印队列。比如说我们需要打印五份文档。我们会打开每个文档,然后点击打印按钮。每个文档都会被发送至打印队列。第一个发送到打印队列的文档会首先被打印,以此类推,直到打印完所有文档。

export default class Queue {
  constructor() {
    this.count = 0;
    this.lowestCount = 0;
    this.items = {};
  }

  enqueue(element) {
    this.items[this.count] = element;
    this.count++;
  }

  dequeue() {
    if (this.isEmpty()) {
      return undefined;
    }
    const result = this.items[this.lowestCount];
    delete this.items[this.lowestCount];
    this.lowestCount++;
    return result;
  }

  peek() {
    if (this.isEmpty()) {
      return undefined;
    }
    return this.items[this.lowestCount];
  }

  isEmpty() {
    return this.size() === 0;
  }

  clear() {
    this.items = {};
    this.count = 0;
    this.lowestCount = 0;
  }

  size() {
    return this.count - this.lowestCount;
  }

  toString() {
    if (this.isEmpty()) {
      return '';
    }
    let objString = `${this.items[this.lowestCount]}`;
    for (let i = this.lowestCount + 1; i < this.count; i++) {
      objString = `${objString},${this.items[i]}`;
    }
    return objString;
  }
}

二、双端队列数据结构

双端队列(deque,或称double-ended queue)是一种允许我们同时从前端和后端添加和移除元素的特殊队列。

双端队列在现实生活中的例子有电影院、餐厅中排队的队伍等。举个例子,一个刚买了票的人如果只是还需要再问一些简单的信息,就可以直接回到队伍的头部。另外,在队伍末尾的人如果赶时间,他可以直接离开队伍。

在计算机科学中,双端队列的一个常见应用是存储一系列的撤销操作。每当用户在软件中进行了一个操作,该操作会被存在一个双端队列中(就像在一个栈里)。当用户点击撤销按钮时,该操作会被从双端队列中弹出,表示它被从后面移除了。在进行了预先定义的一定数量的操作后,最先进行的操作会被从双端队列的前端移除。由于双端队列同时遵守了先进先出和后进先出原则,可以说它是把队列和栈相结合的一种数据结构

export default class Deque {
  constructor() {
    this.count = 0;
    this.lowestCount = 0;
    this.items = {};
  }

  addFront(element) {
    if (this.isEmpty()) {
      this.addBack(element);
    } else if (this.lowestCount > 0) {
      this.lowestCount--;
      this.items[this.lowestCount] = element;
    } else {
      for (let i = this.count; i > 0; i--) {
        this.items[i] = this.items[i - 1];
      }
      this.count++;
      this.items[0] = element;
    }
  }

  addBack(element) {
    this.items[this.count] = element;
    this.count++;
  }

  removeFront() {
    if (this.isEmpty()) {
      return undefined;
    }
    const result = this.items[this.lowestCount];
    delete this.items[this.lowestCount];
    this.lowestCount++;
    return result;
  }

  removeBack() {
    if (this.isEmpty()) {
      return undefined;
    }
    this.count--;
    const result = this.items[this.count];
    delete this.items[this.count];
    return result;
  }

  peekFront() {
    if (this.isEmpty()) {
      return undefined;
    }
    return this.items[this.lowestCount];
  }

  peekBack() {
    if (this.isEmpty()) {
      return undefined;
    }
    return this.items[this.count - 1];
  }

  isEmpty() {
    return this.size() === 0;
  }

  clear() {
    this.items = {};
    this.count = 0;
    this.lowestCount = 0;
  }

  size() {
    return this.count - this.lowestCount;
  }

  toString() {
    if (this.isEmpty()) {
      return '';
    }
    let objString = `${this.items[this.lowestCount]}`;
    for (let i = this.lowestCount + 1; i < this.count; i++) {
      objString = `${objString},${this.items[i]}`;
    }
    return objString;
  }
}

三、双向队列应用(回文检查器)

function palindromeChecker(aString) {
  if (
    aString === undefined ||
    aString === null ||
    (aString !== null && aString.length === 0)
  ) {
    return false;
  }
  const deque = new Deque();
  const lowerString = aString.toLocaleLowerCase().split(' ').join('');
  let firstChar;
  let lastChar;

  for (let i = 0; i < lowerString.length; i++) {
    deque.addBack(lowerString.charAt(i));
  }

  while (deque.size() > 1) {
    firstChar = deque.removeFront();
    lastChar = deque.removeBack();
    if (firstChar !== lastChar) {
      return false;
    }
  }

  return true;
}

api 解决

function  isPlalindrome(input) {
  if(typeof input !== "string") return false;
  return input.split('').reverse().join('') === input;
}

不使用 api 解决

function  isPlalindrome(input) {
  if(typeof input !== "string") return false;
  let i = 0,j = input.length -1;
  while( i < j ) {
    if(input.charAt(i) !== input.charAt(j)) return false;
    i++;
    j--;
  }
return true
}
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