数据结构学习-数组、栈和队列
数组
数组是最简单的内存数据结构,由于其简单性和灵活性,很多编程语言都内置数组,JS当然也支持。关于数组的介绍可参考以下文章
栈
栈是一种遵从后进先出(LIFO)原则的有序集合。新添加的或待删除的元素都保存在栈的
同一端,称作栈顶,另一端就叫栈底。在栈里,新元素都靠近栈顶,旧元素都接近栈底。
在现实生活中也能发现很多栈的例子,比如一摞书,最新的书在最上面,取书的时候也是先取最上面。栈也被用在编程语言的编译器和内存中保存变量、方法调用等。JS是一门解释性语言,编译过程是由浏览器完成的,JS中的原始值都是在栈中存储的
利用数组的push和pop方法,可以很方面的模拟栈数据结构
首先为栈声明一些方法
push(element(s)) :添加一个(或几个)新元素到栈顶。
pop() :移除栈顶的元素,同时返回被移除的元素。
peek() :返回栈顶的元素,不对栈做任何修改(这个方法不会移除栈顶的元素,仅仅返
回它)。
isEmpty() :如果栈里没有任何元素就返回 true ,否则返回 false 。
clear() :移除栈里的所有元素。
size() :返回栈里的元素个数。这个方法和数组的 length 属性很类似。
实现声明的方法
class Stack {
constructor () {
this.items = []; //{1}
}
push(element) {
this.items.push(element);
}
pop() {
return this.items.pop();
}
peek() {
return this.items[this.items.length - 1];
}
isEmpty() {
return this.items.length === 0;
}
clear() {
this.items = [];
}
size() {
return this.length;
}
}
// 使用
let s = new Stack();
s.push('a');
这种方式实现的栈结构有个缺点,由于items是公有属性,导致外部能随意操作items中的值。这样实现的栈本质上和数组没什么区别,所以要想办法把items变成私有属性,一个比较简单的方法是使用ES6的WeakMap
let Stack = (function(){
const items = new WeakMap();
class Stack {
constructor() {
items.set(this, []);
}
//其他方法
}
return Stack;
})()
除此之外,也可以通过特权方法达到属性私有化的目的
function Stack() {
let items = []; // 私有属性
this.push = function(element) { // 特权方法
items.push(element)
}
// 其他方法
}
let s = new Stack();
s.push('a');
应用
使用栈结构实现十进制转二进制
function divideBy2(decNumber){
var remStack = new Stack,
rem,
binaryString = '';
while (decNumber > 0){
rem = Math.floor(decNumber % 2);
remStack.push(rem);
decNumber = Math.floor(decNumber / 2);
}
while (!remStack.isEmpty()){
binaryString += remStack.pop().toString();
}
return binaryString;
}
divideBy2(10); // '1010'
队列
队列是遵循FIFO(First In First Out,先进先出,也称为先来先服务)原则的一组有序的项。
队列在尾部添加新元素,并从顶部移除元素。最新添加的元素必须排在队列的末尾。
在现实中,最常见的队列的例子就是排队,比如在电影院、自助餐厅、杂货店收银台,排在第一位的人会先接受服务,服务完成后先离开
使用数组的push和shift方法可以模拟这种数据结构
队列要实现的方法
enqueue(element(s)) :向队列尾部添加一个(或多个)新的项。
dequeue() :移除队列的第一(即排在队列最前面的)项,并返回被移除的元素。
front() :返回队列中第一个元素——最先被添加,也将是最先被移除的元素。
isEmpty() :如果队列中不包含任何元素,返回 true ,否则返回 false 。
size() :返回队列包含的元素个数,与数组的 length 属性类似。
使用ES6实现队列
let Queue = (function(){
let items = new WeakMap();
class Queue {
constructor() {
items.set(this, []);
}
enqueue() {
this.items.push(element);
}
dequeue() {
return this.items.shift();
}
front() {
return this.items[0];
}
isEmpty() {
return this.items.length === 0;
}
size() {
return this.items.length;
}
}
return Queue;
})()
使用ES5实现队列
function Queue() {
let items = [];
this.enqueue = function(element){
items.push(element);
};
// 其他方法
}
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