[JS數據結構] - 5 - 隊列篇

隊列，又稱爲佇列（queue），是先進先出（FIFO, First-In-First-Out）的線性表。
在具體應用中一般用鏈表或者數組來實現。
隊列只容許在後端（稱爲rear）進行插入操做，
在前端（稱爲front）進行刪除操做。
隊列的操做方式和堆棧相似，
惟一的區別在於隊列只容許新數據在後端進行添加。

解釋

以上是 維基百科 關於隊列的描述，轉換爲人話就是大概這麼幾條：

• 先入先出 的數據結構

• 兩個指針進行操做數據

  • 入隊 指針
  • 出隊 指針

• 兩個異常

  • Queue Overflow 隊列溢出

    • 隊列中元素個數已經等於棧的最大容量 再往裏面放元素 會報錯此錯誤

  • Queue Underflow 隊列下溢

    • 隊列是空的 再從裏面取元素 會報錯此錯誤

知道了 棧 的數據結構後(若是不知道請翻閱上篇)，隊列 理解起來就特別簡單了。首先 棧 是 先入後出 ，相似於 羽毛球桶 。而 隊列 是 先入先出 ，相似於現實中的 排隊 ，先到的先排，後到的後排。

和棧差很少， 隊列也有兩個操做： 入隊enqueue和出隊dequeue。只不過隊列是經過兩個指針來控制隊列的入隊和出隊。

JS實現一個隊列

class Queue {
  constructor(max = 10000) {
    this.max = max; // 隊列最大值 
    this.data = new Array(max); // 初始化空隊列
    this.p = 0; // 入隊指針
    this.q = 0; // 出隊指針
    this.size = 0; // 初始化隊列大小
  }

  // 入隊
  enqueue(item) {
    if (this.size >= this.max) {
      throw new Error("Queue Overflow"); // 隊列溢出
    }
    this.data[this.p++] = item; // 入隊指針指向下一個地址
    this.size++; // 隊列大小 +1
    if (this.p >= this.max) {
      // 入隊指針到頭 從新回到隊列初始位置 造成一個閉環
      this.p = 0;
    }
  }

  // 出隊
  dequeue() {
    if (this.size === 0) {
      throw new Error("Queue Underflow"); // 隊列下溢
    }
    let target = this.data[this.q++];
    this.size--;
    if (this.q >= this.max) {
      // 出隊指針到頭 從新回到隊列的初始位置 造成一個閉環
      this.q = 0;
    }
    return target;
  }
}

測試一下

let p = new Queue();

p.enqueue(1);
p.enqueue(2);
p.enqueue(3);
p.enqueue(4);
p.enqueue(5);
p.enqueue(6);

console.log(p.dequeue(), p);
/*
1 Queue {
  max: 10000,
  data: [ 1, 2, 3, 4, 5, 6, <9994 empty items> ],
  p: 6,
  q: 1,
  size: 5 }
*/

能夠看到，new了一個隊列p。又依次向隊列p中放了6個元素。最後又取出了隊列中的一個元素，取出的元素便是第一次放進隊列中的元素 1。最後打印結果便是 1，和隊列p，其中入隊指針指向了6，出隊指針指向了1。