码迷，mamicode.com
首页 > 编程语言 > 详细

第五章：javascript：队列

时间：2015-10-18 01:10:45      阅读：223      评论：0      收藏：0      [点我收藏+]

标签：

队列是一种列表，不同的是队列只能在末尾插入元素，在队首删除元素。队列用于存储俺顺序排列的数据。先进先出。这点和栈不一样，在栈中，最后入栈的元素反被优先处理。可以将队列想象成银行排队办理业务的人，排队在第一个的人先办理业务，其它人只能排着，直到轮到他们为止。

队列是一种先进先出（FIFO）的数据结构。队列被用在很多地方。比如提交操作系统执行一系列进程。打印任务池等。一些仿真系统用来模拟银行或杂货店里排队的顾客。

一，队列的操作。

队列的两种主要操作是：向队列中插入新元素和删除队列中的元素。插入操作也叫做入队。删除元素也叫做出队。入队是在末尾插入新元素，出队是删除队头的元素。

队列的另外一项操作是读取队头的元素，这个操作叫peek()。该操作返回队头的元素，但不把它从队列中删除。除了读取队头的元素，我们想知道队列中有多少元素，可以使用length属性满足要求；要想清空队列中所有元素。可以使用clear()方法来实现。

二，一个数组实现的队列。

使用数组来实现队列看起来顺理成章。javascript中的数组具有其它编程语言中没有的优点，数组的push()可以在数组末尾加入元素，数组的shift()方法则可以删除数组的第一个元素。

push()方法将它的参数插入数组中第一个开放的位置，该位置总在数组的末尾，即使是个空数组也是如此。

    names = [];
    names.push("Cny");
    names.push("Jen");
    console.log(names);//["Cny", "Jen"]

然后使用shift()方法删除数组的第一个元素：

    names.shift();
    console.log(names);//["Jen"]

准备开始实现Queue类。先从构造函数开始：

    function Queue() {
        this.dataStore = [];
        this.enqueue = enqueue;
        this.dequeue = dequeue;
        this.front = front;
        this.back = back;
        this.toString = toString;
        this.empty = empty;
    }

enqueue()方法向队末尾添加一个元素：

    function enqueue(element) {
        this.dataStore.push(element)
    }

dequeue方法删除队首的元素

    function dequeue() {
        return this.dataStore.shift();
    }

可以使用以下方法读取队首和队末的元素

    function front() {
        return this.dataStore[0];
    }

    function back() {
        return this.dataStore[this.dataStore.length - 1]
    }

还需要toString()方法显示队列内的所有元素

    function toString() {
        var retStr = "";
        for (var i = 0; i < this.dataStore.length; ++i ) {
            retStr += this.dataStore[i] + "\n";
        }
        return retStr
    }

最后，需要一个方法判断队列是否为空

    function empty() {
        if (this.dataStore.length == 0) {
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }

Queue类的定义和测试

    function Queue() {
        this.dataStore = [];
        this.enqueue = enqueue;
        this.dequeue = dequeue;
        this.front = front;
        this.back = back;
        this.toString = toString;
        this.empty = empty;
    }

    //向队末尾添加一个元素
    function enqueue(element) {
        this.dataStore.push(element)
    }

    //删除队首的元素
    function dequeue() {
        return this.dataStore.shift();
    }

    function front() { //读取队首和队末的元素
        return this.dataStore[0];
    }
    function back() { ////读取队首和队末的元素
        return this.dataStore[this.dataStore.length - 1]
    }

    //显示队列内的所有元素
    function toString() {
        var retStr = "";
        for (var i = 0; i < this.dataStore.length; ++i ) {
            retStr += this.dataStore[i] + "\n";
        }
        return retStr
    }

    //队列是否为空
    function empty() {
        if (this.dataStore.length == 0) {
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }


    //测试程序

    var q = new Queue();
    q.enqueue("Me");
    q.enqueue("Her");
    q.enqueue("His");
    console.log(q.toString()); 
    q.dequeue();
    console.log(q.toString());

    console.log("第一个元素是： " + q.front());
    console.log("最后一个元素是： " + q.back())


三，使用队列，方块舞和舞伴的分配问题

前面我们提到过，经常用队列模拟排队的人。下面，我们使用队列来模拟跳方块舞的人。当男男女女来到舞池，他们按照自己的性别排成两队。当舞池中有地方空出来的时候，两个队列中的第一个人组成舞伴。他们身后的人各自向前一位，组成新的队首。当一对新的舞伴进入舞池时，主持人会大喊出他们的名字。当一对舞伴走出舞池，且两队队伍任意一队没有人时，主持人会把这个情况告诉大家。

为了模拟这个情况，我们将男男女女姓名存储在一个文本文件。

女 小李
男 福来
男 强子
男 李勇
女 小梅
男 来福
女 艾丽
男 张帆
男 文强
男 丁力
女 娜娜

每个舞者的信息都被保存在一个Dancer对象中：

    function Dancer(name, sex) {
        this.name = name;
        this.sex = sex;
    }

我们需要一个函数，将舞者的信息读到程序中来。

    function getDancers(males, females) {
        //var names = _names.split("\n");
        var names = _names.split("**");
        for (var i = 0; i < names.length; ++i) {
            names[i] = names[i].trim();
        }

        for (var i = 0; i < names.length; ++i) {
            var dancer = names[i].split(" ");
            var sex = dancer[0];
            var name = dancer[1];
            if (sex == "女") {
                females.enqueue(new Dancer(name, sex));
            } else {
                males.enqueue(new Dancer(name, sex))
            }
        }
    }

此函数将舞者按照性别分在不同的队列中。

下一个函数将男性和女性组成舞伴，并宣布配对结果:

    function dance(males, females) {
        console.log("这组舞伴是:")
        while (!females.empty() && !males.empty()) {
            person = females.dequeue();
            console.log("女舞者是" + person.name);

            person = males.dequeue();
            console.log("男舞者是" + person.name);
        }
    }

我们可能对该程序做修改，想显示排队时男性女性的数量，队列中目前没有显示元素个数的方法。现在加入

    function count(){
        return this.dataStore.length;
    }

综合测试：

    function Queue() {
        this.dataStore = [];
        this.enqueue = enqueue;
        this.dequeue = dequeue;
        this.front = front;
        this.back = back;
        this.toString = toString;
        this.empty = empty;
        this.count = count;
    }

    //向队末尾添加一个元素
    function enqueue(element) {
        this.dataStore.push(element)
    }

    //删除队首的元素
    function dequeue() {
        return this.dataStore.shift();
    }

    function front() { //读取队首和队末的元素
        return this.dataStore[0];
    }
    function back() { ////读取队首和队末的元素
        return this.dataStore[this.dataStore.length - 1]
    }

    //显示队列内的所有元素
    function toString() {
        var retStr = "";
        for (var i = 0; i < this.dataStore.length; ++i ) {
            retStr += this.dataStore[i] + "\n";
        }
        return retStr
    }

    //队列是否为空
    function empty() {
        if (this.dataStore.length == 0) {
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }

    //队列个数
    function count(){
        return this.dataStore.length;
    }

    function Dancer(name, sex) {
        this.name = name;
        this.sex = sex;
    }

    function getDancers(males, females) {
        //var names = _names.split("\n");
        var names = _names.split("**");
        for (var i = 0; i < names.length; ++i) {
            names[i] = names[i].trim();
        }

        for (var i = 0; i < names.length; ++i) {
            var dancer = names[i].split(" ");
            var sex = dancer[0];
            var name = dancer[1];
            if (sex == "女") {
                females.enqueue(new Dancer(name, sex));
            } else {
                males.enqueue(new Dancer(name, sex))
            }
        }
    }


    function dance(males, females) {
        console.log("这组舞伴是:")
        while (!females.empty() && !males.empty()) {
            person = females.dequeue();
            console.log("女舞者是" + person.name);

            person = males.dequeue();
            console.log("男舞者是" + person.name);
        }
    } 

    //测试程序

    var _names = "女 小李**男 福来**男 强子**男 李勇**女 小梅**男 来福**女 艾丽**男 张帆**男 文强**男 丁力**女 娜娜";

    var names = _names.split("**");


    //测试程序
    var maleDancer = new Queue();
    var femaleDancer = new Queue();

    getDancers(maleDancer, femaleDancer);
    dance(maleDancer, femaleDancer)

    if (!femaleDancer.empty()) {
        console.log(femaleDancer.front().name + "正在等待跳舞")
    }

    if (!maleDancer.empty()) {
        console.log(maleDancer.front().name + "正在等待跳舞")
    }

    //显示等待跳舞的人个数

    var nanDancers = new Queue();
    var nvDancers = new Queue();
    getDancers(nanDancers, nvDancers)
    dance(nanDancers,nvDancers);
    if (nanDancers.count() > 0) {
        console.log("有" + nanDancers.count() + "男舞者等待")
    }

    if (nvDancers.count() > 0) {
        console.log("有" + mvDancers.count() + "女舞者等待")
    }

 

四：使用队列对数据进行排序

队列不仅用于执行显示生活中与排队有关的操作，还可以用于对数据进行排序。计算机刚出现时，程序是通过穿孔卡输入主机的，每张卡包含一条程序语句。这些穿孔卡装在一个盒子里，经过一个继续装置进行排序。我们可以使用一组队列来模拟这一过程。这种技术叫基数排序。它不是最快的排序算法，但是它展示了一些有趣的队列使用方法。

对于0-99的数字，基数排序将数据扫描两次。第一次按个位上的数字进行排序，第二次按照十位上的数字进行排序。每个数字根据对于位上的数值被分在不同的盒子里。假设有如下数字：

91,46,85,15,92,35,31,22

经过基数排序第一次扫描后，数字被分配到以下盒子里

Bin 0 : 
Bin 1 : 91, 31
Bin 2 : 82, 22
Bin 3 : 
Bin 4 :
Bin 5 : 85, 35
Bin 6 : 46
Bin 7 :
Bin 8 :
Bin 9 :

根据盒子的顺序，对数字第一次排序的结果如下

91,31,92,22,85,15,25,46

根据十位上的数字，再次排序。

Bin 0 : 
Bin 1 : 15
Bin 2 : 22
Bin 3 : 31, 35
Bin 4 : 46
Bin 5 : 
Bin 6 : 
Bin 7 :
Bin 8 : 85
Bin 9 : 91, 92

最后，将盒子中的数字去除，组成一个新的列表，该列表即为排好序的数字：

15, 22, 31, 35, 46, 85, 91, 92

使用队列代表盒子，可以实现这个算法。我们需要9个队列，每一个对应一个数字。所有队列保存在一个数组中，使用取余和除法操作决定个位和十位。算法的剩余部分将数字加入相应队列，根据个位数值对其从新排序，然后根据十位上的数值进行排序。结果即为排列好的数字

下面是根据 相应位(个位或十位)上的数值，将数字分配到相应队列的函数：

    function distribute(nums, queues, n, digit) { //digit表示个位和十位上的值
        for (var i = 0 ; i < n ; ++i) {
            if (digit == 1) {
                queues[nums[i]%10].enqueue(nums[i]);
            } else {
                queues[Math.floor(nums[i]/10).enqueue(nums[i])]
            }
        }
    }

下面是从队列中收集数字的函数

    function collect(queues, nums){
        var i = 0;
        for (var digit = 0; digit < 10; ++digit) {
            while(!queues[digit].empty()){
                nums[i++] = queues[digit].dequeue()
            }
        }
    }

附上测试代码

    function Queue() {
        this.dataStore = [];
        this.enqueue = enqueue;
        this.dequeue = dequeue;
        this.front = front;
        this.back = back;
        this.toString = toString;
        this.empty = empty;
        this.count = count;
    }

    //向队末尾添加一个元素
    function enqueue(element) {
        this.dataStore.push(element)
    }

    //删除队首的元素
    function dequeue() {
        return this.dataStore.shift();
    }

    function front() { //读取队首和队末的元素
        return this.dataStore[0];
    }
    function back() { ////读取队首和队末的元素
        return this.dataStore[this.dataStore.length - 1]
    }

    //显示队列内的所有元素
    function toString() {
        var retStr = "";
        for (var i = 0; i < this.dataStore.length; ++i ) {
            retStr += this.dataStore[i] + "\n";
        }
        return retStr
    }

    //队列是否为空
    function empty() {
        if (this.dataStore.length == 0) {
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }

    //队列个数
    function count(){
        return this.dataStore.length;
    }

    //基础排序程序
    function distribute(nums, queues, n, digit) { //digit表示个位和十位上的值
        for (var i = 0 ; i < n ; ++i) {
            if (digit == 1) {
                queues[nums[i]%10].enqueue(nums[i]);
            } else {
                queues[Math.floor(nums[i] / 10)].enqueue(nums[i])
            }
        }
    }

    function collect(queues, nums){
        var i = 0;
        for (var digit = 0; digit < 10; ++digit) {
            while(!queues[digit].empty()){
                nums[i++] = queues[digit].dequeue()
            }
        }
    }

    function dispArray(arr) {
        for (var i = 0; i < arr.length; ++i) {
            console.log(arr[i] + " ")
        }
    }

    //主程序

    var queues = []
    for (var i = 0; i < 10; ++i) {
        queues[i] = new Queue();
    }
    var nums = []
    for (var i = 0; i < 10; ++i){
        nums[i] = Math.floor(Math.floor(Math.random() * 101))
    }

    console.log("之前的基数：")
    dispArray(nums);
    distribute(nums, queues, 10, 1);
    collect(queues, nums);
    distribute(nums,queues, 10 ,10);
    collect(queues, nums);
    console.log("之后的基数：")
    dispArray(nums)

（本文未完待续 ）

即将更新：

优先队列方法

 

上一章：第四章：javascript： 栈 下一章：第六章： 链表

第五章：javascript：队列

标签：

原文地址：http://www.cnblogs.com/ahthw/p/4876299.html
踩
(0)
赞
(0)
   
举报
评论 一句话评论（0）
登录后才能评论！
分享档案
更多>
2021年07月29日 (22)
2021年07月28日 (40)
2021年07月27日 (32)
2021年07月26日 (79)
2021年07月23日 (29)
2021年07月22日 (30)
2021年07月21日 (42)
2021年07月20日 (16)
2021年07月19日 (90)
2021年07月16日 (35)
周排行
mamicode.com排行更多图片
更多
友情链接
兰亭集智   国之画   百度统计   站长统计   阿里云   chrome插件   新版天听网
关于我们 - 联系我们 - 留言反馈
© 2014 mamicode.com 版权所有  联系我们:gaon5@hotmail.com
迷上了代码！