JavaScript数组实现数据结构中的队列与堆栈

网络编程 2024/11/15 佚名

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一、队列和堆栈的简单介绍

1.1、队列的基本概念

　　队列:是一种支持先进先出(FIFO)的集合,即先被插入的数据,先被取出!

　　如下图所示：

1.2、堆栈的基本概念

　　堆栈:是一种支持后进先出(LIFO)的集合,即后被插入的数据,先被取出!

　　如下图所示：

二、在JavaScript中实现队列和堆栈

　　在JavaScript中实现队列和数组主要是通过数组，js数组中提供了以下几个方法可以让我们很方便实现队列和堆栈：

"color: #0000ff">2.1、实现队列

<script type="text/javascript">
//创建一个数组来模拟队列
var a=new Array();
console.log(a);
//unshift: 在数组的开头添加一个或更多元素，并返回新的长度
console.log("入队");
a.unshift()
console.log(a);//----->
a.unshift();
console.log(a);//----->,
a.unshift();
console.log(a);//----->,,
a.unshift();
console.log(a);//----->,,,
console.log("出队，先进先出");
console.log(a);
//pop：从数组中把最后一个元素删除，并返回这个元素的值
a.pop();//----->
console.log(a);
a.pop();//----->
console.log(a);
a.pop();//----->
console.log(a);
a.pop();//----->
console.log(a);
</script>

　　在google浏览器控制台输出的效果如下图所示：

2.2、实现堆栈

<script type="text/javascript">
//创建一个数组来模拟堆栈
var a=new Array();
console.log(a);
//push: 在数组的末尾添加一个或更多元素，并返回新的长度
console.log("入栈");
a.push()
console.log(a);//----->
a.push();
console.log(a);//----->,
a.push();
console.log(a);//----->,,
a.push();
console.log(a);//----->,,,
console.log("出栈，后进先出");
console.log(a);
//pop：从数组中把最后一个元素删除，并返回这个元素的值
a.pop();//----->
console.log(a);
a.pop();//----->
console.log(a);
a.pop();//----->
console.log(a);
a.pop();//----->
console.log(a);
</script>

　　在google浏览器控制台输出的效果如下图所示：

2.3、push方法和unshift方法的性能测试

　　Array的push与unshift方法都能给当前数组添加元素，不同的是，push是在末尾添加，而unshift则是在开头添加，从原理就可以知道，unshift的效率是较低的。原因是，它每添加一个元素，都要把现有元素往下移一个位置。但到底效率差异有多大呢？下面来简单测试一下。

<script type="text/javascript">
/*
关于代码中"var s=+newDate();"的技巧说明
解释如下:=+这个运算符是不存在的;
+相当于.valueOf();
+new Date()相当于new Date().valueOf()
//个结果一样返回当前时间的毫秒数
alert(+new Date());
alert(+new Date);
var s=new Date();
alert(s.valueOf());
alert(s.getTime());
*/
var arr = [ ];
var startTime = +new Date(); //+new Date()相当于new Date().valueOf()，返回当前时间的毫秒数
// push性能测试 
for (var i = ; i < ; i++) { 
　　arr.push(i); 
}
var endTime = +new Date();
console.log("调用push方法往数组中添加个元素耗时"+(endTime-startTime)+"毫秒"); 
startTime = +new Date(); 
arr = [ ]; 
// unshift性能测试 
for (var i = ; i < ; i++) { 
　　arr.unshift(i); 
}
endTime = +new Date();
console.log("调用unshift方法往数组中添加个元素耗时"+(endTime-startTime)+"毫秒"); 
</script>

　　这段代码分别执行了100000次push和unshift操作，在Google浏览器运行一次，得到的结果如下图所示：

　　可见，unshift比push要慢差不多100倍！因此，平时还是要慎用unshift，特别是对大数组。那如果一定要达到unshift的效果，可以借助于Array的reverse方法，Array的reverse的方法能够把一个数组反转。先把要放进数组的元素用push添加，再执行一次reverse，就达到了unshift的效果。比如：

<script type="text/javascript">
//创建一个数组来模拟堆栈
var a=new Array();
//使用push方法在数组的末尾添加元素
a.push()
a.push();
a.push();
a.push();
console.log("数组反转之前数组中的元素顺序");
console.log(a);//----->,,,
//Array有一个叫做reverse的方法，能够把一个数组反转。先把要放进数组的元素用push添加，再执行一次reverse，就达到了unshift的效果
a.reverse();//使用reverse方法将数组进行反转
console.log("数组反转之后数组中的元素顺序");
console.log(a);
</script>

　　在google浏览器控制台输出的效果如下图所示：

　　从运行结果来看，数组元素的顺序已经反转过来了。

2.4、reverse方法的性能测试

　　reverse的性能又如何呢，下面再来测试：

<script type="text/javascript">
var arr = [ ], s = +new Date; 
for (var i = ; i < ; i++) { 
　　 arr.push(i); 
}
//调用reverse方法将数组里面的元素的顺序反转
arr.reverse(); 
console.log("调用reverse方法将数组里面的元素的顺序反转耗时："+(+new Date - s)+"毫秒");
</script>

　　在google浏览器控制台输出的效果如下图所示：