棧和隊列（JavaScript）

一、棧：後入先出（）

 

 1.棧結構實現：

    function Stack() {
        var items = []; // 使用私有變量，避免被外部操作
        // push 棧頂添加元素
        this.push = function(ele) {
            items.push(ele);
        }
        // pop 移除棧頂元素 需返回移除的元素 因爲可能要用到
        this.pop = function() {
            return items.pop();
        }
        // peek 檢查棧頂
        this.peek = function() {
            return items[items.length - 1];
        }
        // isEmpty 檢查棧是否爲空
        this.isEmpty = function() {
            return items.length == 0;
        }
        // clear 清除棧
        this.clear = function() {
            items = [];
        }
        // size 獲取棧大小
        this.size = function() {
            return items.length;
        }
        // getItems 檢查items
        this.getItems = function() {
            return items;
        }
    }    

    // 使用棧
    var stack = new Stack();
    stack.push(1);
    stack.push(2);
    stack.push(3);
    console.log(stack.getItems());
    // stack.pop(); // 使用pop會使整個數組改變，上方的打印也會受影響
    console.log(stack.peek());
    console.log(stack.isEmpty());
    console.log(stack.size());
    stack.clear()
    console.log(stack.getItems());

 

2.使用案例：十進制轉二進制 

思路：使用餘數法 ，將所有餘數依次放入棧中，棧頂爲最後剩餘的數，最後依次pop棧中的數據並整理成字符串。

 

實現：

方法一：使用while

    // 十進制轉二進制
    var divBy2 = function(number) {
        var stack = new Stack();
        var remainder;
        var str = '';
        while(number > 0) {
            remainder = number % 2;
            stack.push(remainder);
            number = Math.floor(number / 2);
        }
        while(!stack.isEmpty()) {
            str += stack.pop();
        }
        return str;
    }
    console.log(divBy2(10));

方法二：使用遞歸

    var divBy2 = function(number) {
        var stack = new Stack();
        // 獲取
        return loop(stack,number)
    }
    // 遞歸
    function loop(stack,newNum) {
        // 獲取商
        var quotient = Math.floor(newNum / 2);
        // 獲取餘數
        var remainder = newNum % 2;
        // 將餘數放入棧中
        stack.push(remainder);
        // 將商進行遞歸
        if(quotient < 2) {
            stack.push(quotient);
            return stack.getItems();
        } else {
            loop(stack,quotient)
        }
        return stack.getItems();
    }
    console.log(divBy2(10));

 

3.內存中的棧和函數：

 

二、隊列（）

1.隊列結構實現：

var Queue = function() {
	var items = [];
	// enqueue 入列
	this.enqueue = function(ele) {
		items.push(ele)
	}
	// dequeue 出列
	this.dequeue = function() {
		return items.shift();
	}
	// front 查看列頭
	this.front = function() {
		return items[0]
	}
	// isEmpty 檢查隊列是否爲空
	this.isEmpty = function() {
		return items.length == 0;
	}
	// size 檢查隊列大小
	this.size = function() {
		return items.length;
	}
}

2.使用案例：傳花遊戲

思路：一羣小夥伴坐一圈傳遞一朵花，自定義第n位被淘汰，如此循環至剩下一個人 。

實現：

// 傳花遊戲：一羣小夥伴坐一圈傳遞一朵花，自定義第n位被淘汰，如此循環至剩下一個人 。
var chuanhua = function(names,num) {
	var queue = new Queue();
	// 將所有小夥伴放入隊列中
	for(var i = 0; i < names.length; i++) {
		queue.enqueue(names[i]);
	}
	while(queue.size() > 1) {
		// 隊列中的前n-1個小夥伴插入到列尾
		for(var i = 0; i < num - 1; i++) {
			queue.enqueue(queue.dequeue());
		}
		// 第n個小夥伴出列
		taotai = queue.dequeue()
	}
	// 返回最後一個小夥伴
	return queue.dequeue()
}
var names = ['a','b','c','d','e','f'];
var num = 3;
console.log(chuanhua(names,num));

3.優先隊列：設置優先級，數字大的排前

// 優先隊列
var PriorityQueue = function() {
	var items = [];
	
	// 輔助類:因爲優先隊列需要制定優先級，所以隊列中的項應該是對象{ele:ele,priority:priority}
	function QueueItem(ele, priority) {
		this.ele = ele;
		this.priority = priority;
	}

	// enqueue 優先隊列的入隊方法
	this.enqueue = function(ele,priority) {
		var queueItem = new QueueItem(ele,priority);
		var status = false;
		for(var i = 0; i < items.length; i ++) {
			if(queueItem.priority > items[i].priority) {
				items.splice(i,0,queueItem);
				status = true;
				// 中斷循環，避免ele被插入之後繼續向後找位置插入
				break;
			}
		}
		if(status == false) {
			items.push(queueItem);
		}
		return items;
	}
	this.getItem = function() {
		return items;
	}
}
var priorityQueue = new PriorityQueue();
priorityQueue.enqueue('小明',1)
priorityQueue.enqueue('小黃',8)
priorityQueue.enqueue('小紅',6)
priorityQueue.enqueue('小黑',4)
console.log(priorityQueue.getItem());