JavaScript 实现前端数据结构和算法：队列初探

2024-01-30 11:39:16

队列，一种按照先进先出（First In First Out，简称 FIFO）原则存储和检索元素的线性表，在计算机科学中有着广泛的应用。本文将带你深入理解队列的数据结构，并通过 JavaScript 来实现一个队列。

队列的结构和特点

队列通常使用数组或链表来实现。数组实现队列的方式简单直观，但存在空间浪费和查找效率低下的问题。链表实现队列的方式则更加灵活，可以动态调整队列的大小，但链表的查找效率也低于数组。

本例中，我们使用数组来实现队列，以便于理解和操作。我们使用两个指针，队头指针（head）和队尾指针（tail），来分别指向队列的队头和队尾元素。当向队列插入元素时，我们把新元素添加到队尾，并把队尾指针向后移动一位。当从队列删除元素时，我们把队头元素删除，并把队头指针向前移动一位。

JavaScript 实现队列

现在，让我们用 JavaScript 来实现一个队列。我们先定义一个类来表示队列：

class Queue {
  constructor() {
    this.items = [];
    this.head = 0;
    this.tail = 0;
  }

  enqueue(item) {
    this.items[this.tail] = item;
    this.tail++;
  }

  dequeue() {
    if (this.isEmpty()) {
      return undefined;
    }

    const item = this.items[this.head];
    this.head++;

    return item;
  }

  peek() {
    if (this.isEmpty()) {
      return undefined;
    }

    return this.items[this.head];
  }

  isEmpty() {
    return this.head === this.tail;
  }

  size() {
    return this.tail - this.head;
  }
}

接下来，我们就可以使用这个队列类来操作队列了：

const queue = new Queue();

queue.enqueue(1);
queue.enqueue(2);
queue.enqueue(3);

console.log(queue.peek()); // 1

queue.dequeue();

console.log(queue.peek()); // 2