今天在項目中要使用JavaScript實現數據結構中的隊列和堆棧,這裏做一下總結。
一、隊列和堆棧的簡單介紹
1.1、隊列的基本概念
隊列:是一種支持先進先出(FIFO)的集合,即先被插入的數據,先被取出!
如下圖所示:
1.2、堆棧的基本概念
堆棧:是一種支持後進先出(LIFO)的集合,即後被插入的數據,先被取出!
如下圖所示:
二、 在JavaScript中實現隊列和堆棧
在JavaScript中實現隊列和數組主要是通過數組,js數組中提供了以下幾個方法可以讓我們很方便實現隊列和堆棧:
- shift:從數組中把第一個元素刪除,並返回這個元素的值。
- unshift: 在數組的開頭添加一個或更多元素,並返回新的長度
- push:在數組的中末尾添加元素,並返回新的長度
- pop:從數組中把最後一個元素刪除,並返回這個元素的值。
2.1、實現隊列
1 <script type="text/javascript"> 2 //創建一個數組來模擬隊列 3 var a=new Array(); 4 console.log(a); 5 //unshift: 在數組的開頭添加一個或更多元素,並返回新的長度 6 console.log("入隊"); 7 a.unshift(1) 8 console.log(a);//----->1 9 a.unshift(2); 10 console.log(a);//----->2,1 11 a.unshift(3); 12 console.log(a);//----->3,2,1 13 a.unshift(4); 14 console.log(a);//----->4,3,2,1 15 console.log("出隊,先進先出"); 16 console.log(a); 17 //pop:從數組中把最後一個元素刪除,並返回這個元素的值 18 a.pop();//----->1 19 console.log(a); 20 a.pop();//----->2 21 console.log(a); 22 a.pop();//----->3 23 console.log(a); 24 a.pop();//----->4 25 console.log(a); 26 </script>
在google瀏覽器控制檯輸出的效果如下圖所示:
2.2、實現堆棧
1 <script type="text/javascript"> 2 //創建一個數組來模擬堆棧 3 var a=new Array(); 4 console.log(a); 5 //push: 在數組的末尾添加一個或更多元素,並返回新的長度 6 console.log("入棧"); 7 a.push(1) 8 console.log(a);//----->1 9 a.push(2); 10 console.log(a);//----->1,2 11 a.push(3); 12 console.log(a);//----->1,2,3 13 a.push(4); 14 console.log(a);//----->1,2,3,4 15 console.log("出棧,後進先出"); 16 console.log(a); 17 //pop:從數組中把最後一個元素刪除,並返回這個元素的值 18 a.pop();//----->4 19 console.log(a); 20 a.pop();//----->3 21 console.log(a); 22 a.pop();//----->2 23 console.log(a); 24 a.pop();//----->1 25 console.log(a); 26 </script>
在google瀏覽器控制檯輸出的效果如下圖所示:
2.3、push方法和unshift方法的性能測試
Array的push與unshift方法都能給當前數組添加元素,不同的是,push是在末尾添加,而unshift則是在開頭添加,從原理就可以知道,unshift的效率是較低的。原因是,它每添加一個元素,都要把現有元素往下移一個位置。但到底效率差異有多大呢?下面來簡單測試一下。
1 <script type="text/javascript"> 2 /* 3 關於代碼中"var s=+newDate();"的技巧說明 4 解釋如下:=+這個運算符是不存在的; 5 +相當於.valueOf(); 6 +new Date()相當於new Date().valueOf() 7 //4個結果一樣返回當前時間的毫秒數 8 alert(+new Date()); 9 alert(+new Date); 10 var s=new Date(); 11 alert(s.valueOf()); 12 alert(s.getTime()); 13 */ 14 var arr = [ ]; 15 var startTime = +new Date(); //+new Date()相當於new Date().valueOf(),返回當前時間的毫秒數 16 // push性能測試 17 for (var i = 0; i < 100000; i++) { 18 arr.push(i); 19 } 20 var endTime = +new Date(); 21 console.log("調用push方法往數組中添加100000個元素耗時"+(endTime-startTime)+"毫秒"); 22 23 startTime = +new Date(); 24 arr = [ ]; 25 // unshift性能測試 26 for (var i = 0; i < 100000; i++) { 27 arr.unshift(i); 28 } 29 endTime = +new Date(); 30 console.log("調用unshift方法往數組中添加100000個元素耗時"+(endTime-startTime)+"毫秒"); 31 </script>
這段代碼分別執行了100000次push和unshift操作,在Google瀏覽器運行一次,得到的結果如下圖所示:
可見,unshift比push要慢差不多100倍!因此,平時還是要慎用unshift,特別是對大數組。那如果一定要達到unshift的效果,可以藉助於Array的reverse方法,Array的reverse的方法能夠把一個數組反轉。先把要放進數組的元素用push添加,再執行一次reverse,就達到了unshift的效果。比如:
1 <script type="text/javascript"> 2 //創建一個數組來模擬堆棧 3 var a=new Array(); 4 //使用push方法在數組的末尾添加元素 5 a.push(1) 6 a.push(2); 7 a.push(3); 8 a.push(4); 9 console.log("數組反轉之前數組中的元素順序"); 10 console.log(a);//----->1,2,3,4 11 //Array有一個叫做reverse的方法,能夠把一個數組反轉。先把要放進數組的元素用push添加,再執行一次reverse,就達到了unshift的效果 12 a.reverse();//使用reverse方法將數組進行反轉 13 console.log("數組反轉之後數組中的元素順序"); 14 console.log(a); 15 </script>
在google瀏覽器控制檯輸出的效果如下圖所示:
從運行結果來看,數組元素的順序已經反轉過來了。
2.4、reverse方法的性能測試
reverse的性能又如何呢,下面再來測試:
1 <script type="text/javascript"> 2 var arr = [ ], s = +new Date; 3 for (var i = 0; i < 100000; i++) { 4 arr.push(i); 5 } 6 //調用reverse方法將數組裏面的100000元素的順序反轉 7 arr.reverse(); 8 console.log("調用reverse方法將數組裏面的100000元素的順序反轉耗時:"+(+new Date - s)+"毫秒"); 9 </script>
在google瀏覽器控制檯輸出的效果如下圖所示:
從運行效果中可以看到,reverse方法的性能極高,可以放心使用。
以上就是關於在javascript中通過數組來實現隊列和堆棧的總結,並且簡單測試了一下push、unshift、reverse這幾個方法在操作大數組方面的性能優劣。