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列表[List]的定义

列表是一组有序的数据。每个列表中的数据项称为元素。在 JavaScript 中，列表中的元素 可以是任意数据类型。列表中可以保存多少元素并没有事先限定，实际使用时元素的数量 受到程序内存的限制。

不包含任何元素的列表称为空列表。列表中包含元素的个数称为列表的 length。在内部实 现上，用一个变量 listSize 保存列表中元素的个数。可以在列表末尾 append 一个元素， 也可以在一个给定元素后或列表的起始位置 insert 一个元素。使用 remove 方法从列表中 删除元素，使用 clear 方法清空列表中所有的元素。

还可以使用 toString() 方法显示列表中所有的元素，使用 getElement() 方法显示当前元素。列表拥有描述元素位置的属性。列表有前有后（分别对应 front 和 end）。使用 next() 方 法可以从当前元素移动到下一个元素，使用 prev() 方法可以移动到当前元素的前一个元 素。还可以使用 moveTo(n) 方法直接移动到指定位置，这里的 n 表示要移动到第 n 个位置。 currPos 属性表示列表中的当前位置。

列表的抽象数据类型定义

实现列表类

根据上面定义的列表抽象数据类型，可以直接实现一个 List 类。让我们从定义构造函数开 始，虽然它本身并不是列表抽象数据类型定义的一部分：

class List {
    constructor() {
        this.dataSource = [];
        this.listSize = 0;
        this.pos = 0;
    }
    clear() {}
    find() {}
    toString() {}
    insert() {}
    append() {}
    remove() {}
    front() {}
    end() {}
    prev() {}
    next() {}
    length() {}
    currPos() {}
    moveTo() {}
    getElement() {}
    contains() {}
}

append：给列表添加元素

append(element) {
    this.dataStore[this.listSize++] = element;
}

当新元素就位后，变量 listSize 加 1。

find：在列表中查找某一元素

find() 方法通过对数组对象 dataStore 进行迭代，查找给定的元素。如果找到，就返回该 元素在列表中的位置，否则返回 -1，这是在数组中找不到指定元素时返回的标准值。我们 可以在 remove() 方法中利用此值做错误校验。

find(element) {
    for (let i = 0, len = this.dataStore.length; i < len; ++i) {
        if (this.dataStore[i] == element) {
            return i;
        }
    }
    return -1;
}

remove：从列表中删除元素

remove() 方法是 List 类中较难实现的 一个方法。首先，需要在列表中找到该元素，然后删除它，并且调整底层的数组对象以填 补删除该元素后留下的空白。好消息是，可以使用数组的 splice() 方法简化这一过程。

remove(element) {
    const index = this.find(element);
    if (index === -1) {
        return false
    }
    this.dataStore.splice(index, 1);
    --this.listSize;
    return true;
}

length：列表中有多少个元素

length() 方法返回列表中元素的个数：

length() {
    return this.listSize;
}

toString：显示列表中的元素

现在是时候创建一个方法，用来显示列表中的元素了。

toString() {
    return this.dataStore.toString();
}

insert：向列表中插入一个元素

接下来要讨论的方法是 insert()。如果在List中间位置删除了一个元素，但是现在又想将 它放回原来的位置，该怎么办？ insert() 方法需要知道将元素插入到什么位置，因此现在 我们假设插入是指插入到列表中某个元素之后。

insert(element, index) {
    const index = this.find(element);
    if (index === -1) {
        return false;
    }
    this.dataStore.splice(index + 1, 0, element);
    ++this.listSize;
    return true;
}

clear：清空列表中所有的元素

clear() {
    delete this.dataStore;
    this.dataStore = [];
    this.listSize = this.pos = 0;
}

contains：判断给定值是否在列表中

当需要判断一个给定值是否在列表中时，contains() 方法就变得很有用。

contains(element) {
    for (let i = 0, len = this.dataStore.length; i < len; ++i) {
        if (this.dataStore[i] == element) {
            return true;
        }
    }
    return false;
}

也可以使用之前实现的find方法

遍历列表

最后的一组方法允许用户在列表上自由移动

front() {
    this.pos = 0;
}
end() {
    this.pos = this.listSize - 1;
}
prev() {
    if (this.pos > 0) {
        --this.pos;
    }
}
next() {
    if (this.pos < this.listSize - 1) {
        ++this.pos;
    }
}
currPos() {
    return this.pos;
}
moveTo(position) {
    this.pos = position;
}
getElement() {
    return this.dataStore[this.pos];
}

使用迭代器访问列表

使用迭代器，可以不必关心数据的内部存储方式，以实现对列表的遍历。前面提到的方法 front()、end()、prev()、next() 和 currPos 就实现了 List 类的一个迭代器。以下是和使 用数组索引的方式相比，使用迭代器的一些优点。

访问列表元素时不必关心底层的数据存储结构。

当为列表添加一个元素时，索引的值就不对了，此时只用更新列表，而不用更新迭代器。

可以用不同类型的数据存储方式实现 List 类，迭代器为访问列表里的元素提供了一种 统一的方式。 了解了这些优点后，来看一个使用迭代器遍历列表的例子：

for(lists.front(); lists.currPos() < lists.length(); lists.next()) { 
    console.log(lists.getElement());
} 

在 for 循环的一开始，将列表的当前位置设置为第一个元素。只要 currPos 的值小于列表 的长度，就一直循环，每一次循环都调用 next() 方法将当前位置向前移动一位。

同理，还可以从后向前遍历列表，代码如下：

for(lists.end(); lists.currPos() >= 0; lists.prev()) { 
    console.log(lists.getElement()); 
} 

循环从列表的最后一个元素开始，当当前位置大于或等于 0 时，调用 prev() 方法后移 一位。

迭代器只是用来在列表上随意移动，而不应该和任何为列表增加或删除元素的方法一起 使用。

完整代码

class List {
    constructor() {
        this.dataStore = [];
        this.listSize = 0;
        this.pos = 0;
    }
    clear() {
        delete this.dataStore;
        this.dataStore = [];
        this.listSize = this.pos = 0;
    }
    find(element) {
        for (let i = 0, len = this.dataStore.length; i < len; ++i) {
            if (this.dataStore[i] == element) {
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }
    toString() {
        return this.dataStore.toString();
    }
    insert(element, index) {
        const index = this.find(element);
        if (index === -1) {
            return false;
        }
        this.dataStore.splice(index + 1, 0, element);
        ++this.listSize;
        return true;
    }
    append(element) {
        this.dataStore[this.listSize++] = element;
    }
    remove(element) {
        const index = this.find(element);
        if (index === -1) {
            return false;
        }
        this.dataStore.splice(index, 1);
        --this.listSize;
        return true;
    }
    length() {
        return this.listSize;
    }
    contains(element) {
        for (let i = 0, len = this.dataStore.length; i < len; ++i) {
            if (this.dataStore[i] == element) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
    front() {
        this.pos = 0;
    }
    end() {
        this.pos = this.listSize - 1;
    }
    prev() {
        if (this.pos > 0) {
            --this.pos;
        }
    }
    next() {
        if (this.pos < this.listSize - 1) {
            ++this.pos;
        }
    }
    currPos() {
        return this.pos;
    }
    moveTo(position) {
        this.pos = position;
    }
    getElement() {
        return this.dataStore[this.pos];
    }
}

参考资料

• 数据结构与算法JavaScript描述

数据结构之List

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原文地址：https://www.cnblogs.com/guojikun/p/14703086.html