堆栈和队列
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栈和队列都是动态的集合,在栈中,可以去掉的元素是最近插入的那一个。栈实现了后进先出。在队列中,可以去掉的元素总是在集合中存在的时间最长的那一个。队列实现了先进先出的策略。
一、堆栈的基本概念
先上张图:
栈是一种FILO(First-In-Last-Out,先入后出/后入先出)的数据结构,也就是最新添加的项最早被移除。而栈中项的插入(叫做推入)和移除(叫做弹出),只发生在一个位置——栈的顶部。
最开始栈中不含有任何数据,叫做空栈,此时栈顶就是栈底。然后数据从栈顶进入,栈顶栈底分离,整个栈的当前容量变大。数据出栈时从栈顶弹出,栈顶下移,整个栈的当前容量变小。
比如说,我们在一个箱子中放了很多本书,如果你要拿出第二书,那么你要先把第一本书拿出来,才能拿第二本书出来;拿出第二本书之后,再把第一本书放进去。
ECMAScript为数组专门提供了 push()
和 pop()
方法,以便实现类似栈的行为。
push()
方法可以接收任意数量的参数,把它们逐个添加到数组末尾,并返回修改后数组的长度。而 pop()
方法则从数组末尾移除最后一项,减少数组的length值,然后返回移除的项。
二、队列的基本概念
栈数据结构的访问规则是LIFO(后进先出),而队列数据结构的访问规则是FIFO(First-In-First-Out,先进先出)。队列在列表的末端添加项,从列表的前端移除项。如下图所示:
比如说火车站排队买票,先到的先买,买好的先走。
入队列操作其实就是在队尾追加一个元素,不需要任何移动,时间复杂度为O(1)。出队列则不同,因为我们已经架设下标为0的位置是队列的队头,因此每次出队列操作所有元素都要向前移动。如下图所示:
ECMAScript为数组专门提供了 shift()
和 unshift()
方法,以便实现类似队列的行为。由于 push()
是向数组末端添加数组项的方法,因此要模拟队列只需一个从数组前端取得数组项的方法。实现这一操作的数组方法就是 shift()
,它能够移除数组中的第一个项并返回该项,同时将数组长度减1。
顾名思义, unshift()
与 shift()
的用途相反:它能在数组前端添加任意个数组项并返回新数组的长度。因此,同时使用 unshift()
和 pop()
方法,可以从相反的方向来模拟队列,即在数组的前端添加数组项,从数组末端移除数组项。