什么是数据结构？
不同的书对数据结构有不同的定义，例如：
- “数据结构是数据对象，以及存在于该对象的实例和 组成实例的数据元素之间的各种联系。这些联系可以通过定义相关的函数来给出。” — 《数据结构、算法与应用》
- “数据结构是ADT（抽象数据类型 Abstract Data Type）的物理实现。” — 《数据结构与算法分析》
- “数据结构（data structure）是计算机中存储、组织数据的方式。通常情况下，精心选择的数据结构可以 带来最优效率的算法。” —中文维基百科
虽然定义有所差别但其实本质核心是不变的，都是在计算机中, 存储和组织数据的方式
常见的数据结构
常见的数据结构其实还蛮多的，大致有栈、队列、链表、集合、字典、树等等
每种结构都有自己的特点，有的查询速度很快，有的插入速度很快，有的做范围查找很快，反正每一种结构都是有自己的优势的，具体场景的使用需要具体的分析
算法
算法通常是与数据结构联系在一起的，我们说到数据结构就会想到算法，不同的算法会影响同一件事的执行效率，所以算法越好，执行的速度就越快
那么什么是算法呢？算法就是
一个有限指令集, 每条指令的描述不依赖于语言
接受一些输入（有些情况下不需要输入）
产生输出
一定在有限步骤之后终止
数据结构的实现, 是离不开算法的
数据结构之栈
什么是栈？
栈（stack），它是一种运算受限的线性表示，后进先出(LIFO)或者说先进后出
- LIFO(last in first out)表示就是后进入的元素, 第一个弹出栈空
- 其限制是仅允许在表的一端进行插入和删除运算。这一端被称为栈顶，相对地，把另一端称为栈底。
- 向一个栈插入新元素又称作进栈、入栈或压栈，它是把新元素放到栈顶元素的上面，使之成为新的栈顶元素；
- 从一个栈删除元素又称作出栈或退栈，它是把栈顶元素删除掉，使其相邻的元素成为新的栈顶元素。
栈的常用方法
push(element): 添加一个新元素到栈顶位置pop()：移除栈顶的元素，同时返回被移除的元素peek()：返回栈顶的元素，不对栈做任何修改（这个方法不会移除栈顶的元素，仅仅返回它）isEmpty()：如果栈里没有任何元素就返回true，否则返回falseclear()：移除栈里的所有元素size()：返回栈里的元素个数，这个方法和数组的length属性很类似
接下来我们就来封装一下这些常用的方法吧
<script>
class Stack {
constructor() {
// 创建一个空数组，来存放添加的元素
this.item = []
}
// 1.向栈顶添加元素 数组的最后添加元素
push(ele) {
this.item.push(ele)
}
// 2.移除栈顶元素,返回栈顶元素(数组最后一个元素)
pop() {
let delnode = this.item.pop();
return delnode
}
// 3.返回栈顶元素(数组最后一个元素)
peek() {
let index = this.item.length - 1;
return this.item[index]
}
// 4.判空 栈为空true 数组的length长度来判断栈是否为空
isEmpty() {
return this.item.length == 0;
}
// 5.清空栈
clear() {
this.item = [];
}
// 6.栈元素的个数 == 数组中元素的个数
size() {
return this.item.length
}
}
</script>
栈就封装好啦，需要用的时候直接使用script：src调用就好了
栈的实例
十进制转为二进制，八进制，十六进制
这里的代码量不算多，我也就没有去调用上面封装的方法，就直接自己写的
<script>
// 创建一个空数组，来装添加的内容
var arr = [];
// 传入需要转换的数和转换的进制
function change(chushu, base) {
// 为了符合十六进制的表示形式
let arr1 = ["A", "B", "C", "D", "E", "F"];
while (chushu > 0) {
let yushu = chushu % base;
if (yushu > 9) {
arr.push(arr1[yushu - 10])
} else {
arr.push(yushu)
}
var chushu = Math.floor(chushu / base);
}
var str = "";
while (!arr.length == 0) {
str += arr.pop();
}
return str;
}
console.log(change(100, 2));
console.log(change(10, 2));
console.log(change(10, 8));
console.log(change(30, 16));
</script>
执行结果
大家可以自己去用计算检测一下转换的对不对
数据结构之队列
什么是队列？
队列(Queue)，和栈一样是一种运算受限的线性表,先进先出(FIFO First In First Out)或者后进后出
- 队列是一种受限的线性结构
- 受限之处在于它只允许在表的前端（front）进行删除操作，而在表的后端（rear）进行插入操作
队列的常用方法
enqueue(element)：向队列尾部添加一个（或多个）新的项dequeue()：移除队列的第一（即排在队列最前面的）项，并返回被移除的元素front()：返回队列中第一个元素——最先被添加，也将是最先被移除的元素。队列不做任何变动（不移除元素，只返回元素信息——与Stack类的peek方法非常类似）isEmpty()：如果队列中不包含任何元素，返回true，否则返回falsesize()：返回队列包含的元素个数，与数组的length属性类似
现在同样的我们来封装一下这些常用的方法
<script>
class Queue{
constructor(){
this.item = [];
}
// 1.入队
enqueue(ele){
this.item.push(ele)
}
// 2.出队
delqueue(){
return this.item.shift()
}
// 3.返回队首元素
front(){
return this.item[0]
}
// 4.判空
isEmpty(){
return this.item.length == 0
}
// 5.y元素的个数
size(){
return this.item.length
}
}
</script>
封装完成，使用的时候同栈的封装方法一样直接调用就可以了
来看一个实例叭
实例
击鼓传花
这个游戏规则是，给每个数据标号，标号为3的那个一个数据出栈了就不在进栈了，其余1,2的出栈了需要进栈，一直这样循环，直到队列里面只剩一个数据，那么这个数据就是最后的赢家，我们来看看代码吧
<script src="Queue.js"></script>
<script>
function jigu(arr) {
// 创建队列
let queue = new Queue();
// 依次入队
arr.forEach(ele => {
queue.enqueue(ele)
});
// 标号
let count = 1;
while (queue.size() > 1) {
if (count < 3) {
let node = queue.delqueue();
queue.enqueue(node);
count++;
} else {
queue.delqueue();
count = 1
}
}
// 获胜者和在原数组中的位置
return {
winner: queue.front(),
position: arr.indexOf(queue.front())
}
}
var arr = ["任嘉伦", "杨洋", "魏晨", "刘昊然", "戚薇", "张若昀", "黄蓉"];
console.log(jigu(arr));
</script>
执行结果
优先级队列
上面介绍的一种是普通队列，还有一种比较特殊的队列，就是优先级队列
优先级队列的特点:
- 普通的队列插入一个元素, 数据会被放在后端，并且需要前面所有的元素都处理完成后才会处理前面的数据
- 但是优先级队列,，在插入一个元素的时候会考虑该数据的优先级 (和其他数据优先级进行比较)
- 比较完成后，可以得出这个元素正确的队列中的位置，其他处理方式,，和队列的处理方式一样
优先级队列的实现
实现优先级队列相对队列主要有两方面需要考虑:
- 封装元素和优先级放在一起(可以封装一个新的构造函数)
- 添加元素时, 将当前的优先级和队列中已经存在的元素优先级进行比较, 以获得自己正确的位置
<script>
function PriorityQueue() {
var items = []
// 封装一个新的构造函数, 用于保存元素和元素的优先级
function QueueElement(element, priority) {
this.element = element
this.priority = priority
}
// 添加元素的方法
this.enqueue = function (element, priority) {
// 1.根据传入的元素, 创建新的QueueElement
var queueElement = new QueueElement(element, priority)
// 2.获取传入元素应该在正确的位置
if (this.isEmpty()) {
items.push(queueElement)
} else {
var added = false
for (var i = 0; i < items.length; i++) {
// 注意: 我们这里是数字越小, 优先级越高
if (queueElement.priority < items[i].priority) {
items.splice(i, 0, queueElement)
added = true
break
}
}
// 遍历完所有的元素, 优先级都大于新插入的元素时, 就插入到最后
if (!added) {
items.push(queueElement)
}
}
}
// 删除元素的方法
this.dequeue = function () {
return items.shift()
}
// 获取前端的元素
this.front = function () {
return items[0]
}
// 查看元素是否为空
this.isEmpty = function () {
return items.length == 0
}
// 获取元素的个数
this.size = function () {
return items.length
}
}
</script>
其实与普通队列相比也就多了几行确定优先级和位置的代码，其他的基本是一样
扫一扫
1167
被折叠的 条评论
为什么被折叠?
到【灌水乐园】发言
