使用JavaScript的数组实现数据结构中的队列与堆栈
今天在项目中要使用JavaScript实现数据结构中的队列和堆栈，这里做一下总结。
一、队列和堆栈的简单介绍
1.1、队列的基本概念
队列:是一种支持先进先出(FIFO)的集合,即先被插入的数据,先被取出!
如下图所示：
1.2、堆栈的基本概念
堆栈:是一种支持后进先出(LIFO)的集合,即后被插入的数据,先被取出!
如下图所示：
二、 在JavaScript中实现队列和堆栈
在JavaScript中实现队列和数组主要是通过数组，js数组中提供了以下几个方法可以让我们很方便实现队列和堆栈：
- shift:从数组中把第一个元素删除，并返回这个元素的值。
- unshift: 在数组的开头添加一个或更多元素，并返回新的长度
- push:在数组的中末尾添加元素，并返回新的长度
- pop:从数组中把最后一个元素删除，并返回这个元素的值。
2.1、实现队列
1 <script type="text/javascript"> 2 //创建一个数组来模拟队列 3 var a=new Array(); 4 console.log(a); 5 //unshift: 在数组的开头添加一个或更多元素，并返回新的长度 6 console.log("入队"); 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("出队，先进先出"); 16 console.log(a); 17 //pop：从数组中把最后一个元素删除，并返回这个元素的值 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浏览器控制台输出的效果如下图所示：
2.2、实现堆栈
1 <script type="text/javascript"> 2 //创建一个数组来模拟堆栈 3 var a=new Array(); 4 console.log(a); 5 //push: 在数组的末尾添加一个或更多元素，并返回新的长度 6 console.log("入栈"); 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("出栈，后进先出"); 16 console.log(a); 17 //pop：从数组中把最后一个元素删除，并返回这个元素的值 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浏览器控制台输出的效果如下图所示：
2.3、push方法和unshift方法的性能测试
Array的push与unshift方法都能给当前数组添加元素，不同的是，push是在末尾添加，而unshift则是在开头添加，从原理就可以知道，unshift的效率是较低的。原因是，它每添加一个元素，都要把现有元素往下移一个位置。但到底效率差异有多大呢？下面来简单测试一下。
1 <script type="text/javascript"> 2 /* 3 关于代码中"var s=+newDate();"的技巧说明 4 解释如下:=+这个运算符是不存在的; 5 +相当于.valueOf(); 6 +new Date()相当于new Date().valueOf() 7 //4个结果一样返回当前时间的毫秒数 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()相当于new Date().valueOf()，返回当前时间的毫秒数 16 // push性能测试 17 for (var i = 0; i < 100000; i++) { 18 arr.push(i); 19 } 20 var endTime = +new Date(); 21 console.log("调用push方法往数组中添加100000个元素耗时"+(endTime-startTime)+"毫秒"); 22 23 startTime = +new Date(); 24 arr = [ ]; 25 // unshift性能测试 26 for (var i = 0; i < 100000; i++) { 27 arr.unshift(i); 28 } 29 endTime = +new Date(); 30 console.log("调用unshift方法往数组中添加100000个元素耗时"+(endTime-startTime)+"毫秒"); 31 </script>
这段代码分别执行了100000次push和unshift操作，在Google浏览器运行一次，得到的结果如下图所示：
可见，unshift比push要慢差不多100倍！因此，平时还是要慎用unshift，特别是对大数组。那如果一定要达到unshift的效果，可以借助于Array的reverse方法，Array的reverse的方法能够把一个数组反转。先把要放进数组的元素用push添加，再执行一次reverse，就达到了unshift的效果。比如：
1 <script type="text/javascript"> 2 //创建一个数组来模拟堆栈 3 var a=new Array(); 4 //使用push方法在数组的末尾添加元素 5 a.push(1) 6 a.push(2); 7 a.push(3); 8 a.push(4); 9 console.log("数组反转之前数组中的元素顺序"); 10 console.log(a);//----->1,2,3,4 11 //Array有一个叫做reverse的方法，能够把一个数组反转。先把要放进数组的元素用push添加，再执行一次reverse，就达到了unshift的效果 12 a.reverse();//使用reverse方法将数组进行反转 13 console.log("数组反转之后数组中的元素顺序"); 14 console.log(a); 15 </script>
在google浏览器控制台输出的效果如下图所示：
从运行结果来看，数组元素的顺序已经反转过来了。
2.4、reverse方法的性能测试
reverse的性能又如何呢，下面再来测试：
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 //调用reverse方法将数组里面的100000元素的顺序反转 7 arr.reverse(); 8 console.log("调用reverse方法将数组里面的100000元素的顺序反转耗时："+(+new Date - s)+"毫秒"); 9 </script>
在google浏览器控制台输出的效果如下图所示：
从运行效果中可以看到，reverse方法的性能极高，可以放心使用。
以上就是关于在javascript中通过数组来实现队列和堆栈的总结，并且简单测试了一下push、unshift、reverse这几个方法在操作大数组方面的性能优劣。
