JavaScript數據結構與算法——隊列

隊列和棧非常類似，但是使用了不同的原則，而非後進先出，是先進先出。

1.隊列數據結構

隊列遵循FIFO（先進先出，也稱先來先服務）原則的一組有序的項。隊列在尾部添加新元素，並從頂部移除元素。最新添加的元素必須排在隊列的的末尾。隊列示意圖如下：

2.創建隊列

// 創建一個類表示隊列
function Queue() {
    // 使用數組作爲存儲隊列的數據結構
    let items = [];
    // 下面聲明隊列一些可用的方法
    // 1.enqueue(elements) 向隊尾添加一個或多個項
    this.enqueue = function(element) {
        items.push(element);
    }
    // 2.dequeue() 從隊列移除元素 FIFO
    this.dequeue = function() {
        return item.shift();
    }
    // 3.front() 查看隊列頭元素
    this.front = function() {
        return items[0];
    }
    // 4.isEmpty() size() 檢查隊列是否爲空
    this.isEmpty = function() {
        return items.length === 0;
    }
    this.size = function() {
        return items.length;
    }
    // 5.打印隊列元素
    this.print = function() {
        console.log(items.toString())
    } 
}

使用Queue類

let queue = new Queue();
console.log(queue.isEmpty()); // true
// 添加元素
queue.enqueue('june');
queue.enqueue('jack');

queue.print(); // 'june,jack'
console.log(queue.size()); // 2
// 刪除元素
queue.dequeue();
queue.dequeue();
queue.print(); // ''

3.優先隊列

實現一個有限隊列，有兩種選擇：設置優先級，然後在正確的位置添加元素；或者用入列操作添加元素，然後按照他們的優先級移除他們。

function PriorityQueue() {
    let items = [];
    // 設置添加元素的類
    function QueueElement(element, priority) {
        this.element = element;
        this.priority = priority;
    }
    // 優先級添加
    this.enqueue = function(element, priority) {
        let queueElement = new QueueElement(element, priority);
        
        let added = false;
        // 遍原隊列中的元素，如果新添加元素的優先級的值（優先級大，priority值小）小於當前遍歷原始的優先級的值（即新添加元素優先級大於當前遍歷元素的優先級），則在其前面添加新的元素
        for(let i=0; i<items.length; i++) {
            if(queueElement.priority < items[i].priority) {
                items.splice(i, 0, queueElement);
                added = true;
                break;
            }
        }
        if(!added) {
            items.push(queueElement);
        }
    }
    // 打印
    this.print = function() {
        for(let i=0; i<items.length; i++) {
            console.log(`${items[i].element}-${items[i].priority}`)
        }
    }
    // 其他方法和默認的Queue實現方式相同
}

4.隊列的應用——擊鼓傳花🌹（循環隊列）

// nameList-參與的人 num-每輪傳🌹次數
function hotPotato(nameList, num) {
    let queue = new Queue();
    // 初始化隊列
    for(let i=0; i<nameList.length; i++) {
        queue.enqueue(nameList);
    }
    // 
    let eliminated = '';
    // 進行循環隊列的入隊和出隊
    while(queue.size() > 1) {
        for(let i=0; i<num; i++) {
            queue.enqueue(queue.dequeue);
        }
        // 傳花停止-淘汰隊列第一個
        eliminated = queue.dequeue();
        console.log(eliminated + '在擊鼓傳花🌹中被淘汰。')
    }
    // 最後一個出隊列的爲勝者🌹
    return queue.dequeue();
}