用链表实现队列：比栈更适合的方案

2023-10-11 20:47:39

队列概述

队列是一种遵循先进先出（FIFO）原则的数据结构。这意味着第一个加入队列的元素也将是第一个离开队列的元素。队列在现实世界中有着广泛的应用，例如处理客户请求、管理打印任务以及在计算机网络中传输数据。

栈与队列的比较

栈和队列都是基本的数据结构，但它们的工作方式不同。栈遵循后进先出（LIFO）原则，这意味着最后加入栈的元素将是第一个离开栈的元素。

特征	栈	队列
进出顺序	后进先出 (LIFO)	先进先出 (FIFO)
效率	压入/弹出高效	入队/出队高效
实现	数组或链表	通常是链表
应用场景	函数调用、撤销/重做操作	任务队列、消息传递

使用链表实现队列

链表是一种非连续存储数据的线性数据结构。它由一系列节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。链表非常适合实现队列，因为它们允许高效的插入和删除操作。

实现细节

要使用链表实现队列，我们需要两个指针：head 和 tail。head 指向队列的头部（队首），tail 指向队列的尾部（队尾）。

入队操作（enqueue）：

创建一个新的节点，其中包含要入队的元素。
如果队列为空，将 head 和 tail 都指向新节点。
否则，将新节点链接到 tail 节点的后面，并更新 tail 指向新节点。

出队操作（dequeue）：

如果队列为空，返回 null。
否则，将要出队的元素存储在变量中。
将 head 指向下一个节点。
如果 head 为 null，表示队列已空，将 tail 也设置为 null。

代码示例（JavaScript）

class Queue {
  constructor() {
    this.head = null;
    this.tail = null;
  }

  enqueue(element) {
    const newNode = { data: element, next: null };
    if (!this.head) {
      this.head = newNode;
      this.tail = newNode;
    } else {
      this.tail.next = newNode;
      this.tail = newNode;
    }
  }

  dequeue() {
    if (!this.head) return null;
    const dequeuedElement = this.head.data;
    this.head = this.head.next;
    if (!this.head) this.tail = null;
    return dequeuedElement;
  }
}