JavaScript数据结构与算法之栈与队列_基础知识_脚本之家

学习起因

曾经有一次在逛V2EX时,碰到这么一个帖子。数学完全还给老师了,想学回一些基础数学,大概是高中程度的,有什么书籍推荐?发帖的楼主大学没有高数课程,出去工作时一直在从事前端的工作。感觉到数学知识的匮乏,所以想补一补数学。看了看帖子,感觉和我很像,因为我的专业是不开高数的,我学的也是前端。也同样感觉到了数学知识匮乏所带来的困顿。同时因为自己的数学思维实在是不怎么好,所以决定努力补习数学与计算机基础知识。当时也有人说:”前端需要什么数据结构与算法”,但是对于这个事情我有自己的看法。我并不认为前端不需要算法之类的知识,在我看来前端具备坚实的计算机基础,对自身发展是极其有利的。我想做程序员。而不是一辈子的初级前端和码农。也算是给自己的勉励吧。毕竟基础决定上限,再加上自己对计算机真的很感兴趣,所以学起来就算很累,但也是很幸福的。于是去网上选购了《学习JavaScript数据结构与算法》这本书,配合着去图书馆借阅的《大话数据结构》,开始了数据结构与算法的初步学习。

JavaScipt之数组操作

接下来就是数据结构的第一部分,栈。栈是一种遵从后进先出原则(LIFO,全称为Last
In First
Out)的有序集合。栈顶永远是最新的元素。举个例子就是:栈就像放在箱子里的一叠书
你要拿下面的书先要把上面的书拿开。

JavaScript数据结构与算法之栈与队列_基础知识_脚本之家。JavaScipt中栈的实现首先,创建一个构造函数。

/** * 栈的构造函数 */function Stack() { // 用数组来模拟栈 var item = [];}

栈需要有如下的方法:push: 添加几个元素到栈顶pop: 返回栈顶元素isAmpty:
检查栈是否为空,为空则返回trueclear: 移除栈中所有元素size:
返回栈中元素个数。print: 以字符串显示栈中所有内容push方法的实现说明:
需要往栈中添加新元素,元素位置在队列的末尾。也就是说,我们可以用数组的push方法来模拟实现。

实现:

/** * 将元素送入栈,放置于数组的最后一位 * @param {Any} element 接受的元素,不限制类型 */this.push = function { items.push;};

pop方法的实现

说明:
需要把栈顶元素弹出,同时返回被弹出的值。可以用数组的pop方法来模拟实现。实现:

/** * 弹出栈顶元素 * @return {Any} 返回被弹出的值 */this.pop = function() { return items.pop();};

peek方法的实现说明: 查看栈顶元素,可以用数组长度来实现。实现:

/** * 查看栈顶元素 * @return {Any} 返回栈顶元素 */this.peek = function() { return items[items.length - 1];}

其余方法的实现说明:
前三个是栈方法的核心,其余方法则在此一次性列出。因为下文要讲的队列,会与这部分有很大重合。实现:

/** * 确定栈是否为空 * @return {Boolean} 若栈为空则返回true,不为空则返回false */this.isAmpty = function() { return items.length === 0};/** * 清空栈中所有内容 */this.clear = function() { items = [];};/** * 返回栈的长度 * @return {Number} 栈的长度 */this.size = function() { return items.length;};/** * 以字符串显示栈中所有内容 */this.print = function() { console.log;};

栈的实际应用比较多,书中有个十进制转二进制的函数。下面是函数的源代码。原理就是输入要转换的数字,不断的除以二并取整。并且最后运用while循环,将栈中所有数字拼接成字符串输出。

/** * 将10进制数字转为2进制数字 * @param {Number} decNumber 要转换的10进制数字 * @return {Number} 转换后的2进制数字 */function divideBy2 { var remStack = new Stack(), rem, binaryString = ''; while  { rem = Math.floor; remStack.push; decNumber = Math.floor; } while  { binaryString += remStack.pop; } return binaryString;};

到此而言,栈的学习就告一段落了。因为源代码中注释较多,所以这儿就不贴出源代码的内容了。

队列

队列与栈是很相像的数据结构,不同之处在于队列是是先进先出(FIFO:First In
First Out)的。举个例子: 火车站排队买票,先到的先买。,是不是很好理解了~

JavaScipt中队列的实现

队列的实现和栈很像。首先依然是构造函数:

/** * 队列构造函数 */function Queue() { var items = [];}

队列需要有如下的方法:enqueue: 向队列尾部添加几个项dequeue():
移除队列的第一项:
返回队列的第一个元素,也就是最新添加的那个其余方法与队列相同

enqueue方法的实现

说明: 向队列尾部添加几个项。实现:

/** * 将元素推入队列尾部 * @param {Any} ele 要推入队列的元素 */this.enqueue = function { items.push;};

dequeue方法的实现

说明: 移除队列的第一项。实现:

/** * 将队列中第一个元素弹出 * @return {Any} 返回被弹出的元素 */this.dequeue = function() { return items.shift()};

说明: 返回队列的第一个元素,也就是最新添加的那个。实现:

/** * 查看队列的第一个元素 * @return {Any} 返回队列中第一个元素 */this.front = function() { return items[0];};

以上的三个方法,就是队列这种数据结构的核心方法了。其实很好理解的。

实际应用书上的是个击鼓传花的小游戏。原理就是循环到相应位置时,队列弹出那个元素。最后留下的就是赢家。源代码如下:

/** * 击鼓传花的小游戏 * @param {Array} nameList 参与人员列表 * @param {Number} num 在循环中要被弹出的位置 * @return {String} 返回赢家 */function hotPotato { var queue = new Queue(); for (var i = 0; i < nameList.length; i++) { queue.enqueue; } var eliminated = ''; while  { for (var i = 0; i < num; i++) { queue.enqueue; } eliminated = queue.dequeue(); console.log(eliminated + " Get out!") } return queue.dequeue()}

队列的学习到此就告一段落了。下一期将讲述另外一种数据结构: 链表。

感想

很多时候看书,直接看算法导论或者一些数据结构的书,都是很迷糊的。后来才发现,看书从自己能看懂的开始,由浅入深才是适合自己的学习方式。

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