【JS】怎么用队列实现栈_js实现栈和队列-优快云博客

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题目

具体思路

数据结构初始化：使用一个数组（模拟队列）来作为基础数据结构，在构造函数 MyStack 中初始化这个数组 queue，后续所有栈的操作都基于这个队列进行。
入栈操作（push 方法）：入栈操作相对简单直接，因为栈的入栈是在栈顶添加元素，对应到这里就是直接将元素添加到队列的末尾，使用 queue.push(x) 方法，这样新元素就进入了队列（模拟的栈）中。
出栈操作（pop 方法）：由于队列是先进先出，而栈是后进先出，为了实现栈的出栈效果，需要将队列中除了最后一个元素之外的所有元素依次出队（使用 queue.shift()），再重新入队到队列尾部（使用 queue.push()）。经过这样的操作，原本在队列末尾的元素（即对应栈的栈顶元素）就会移动到队列头部，然后再将这个元素出队（queue.shift()）并返回，从而实现了栈的出栈操作。
获取栈顶元素操作（top 方法）：为了获取栈顶元素但不改变栈的状态，先调用 pop 方法获取栈顶元素（此时元素已被 “移除”），然后再将该元素添加回队列（queue.push(x)），这样既获取到了栈顶元素，又保证了栈的状态不变。
判断栈是否为空操作（empty 方法）：直接检查队列的长度是否为 0，如果为 0 则说明栈中没有元素，即栈为空，返回 true；否则返回 false。

出栈操作举例

假设我们有一个 MyStack 实例，其内部的 queue 队列初始状态为 [1, 2, 3, 4, 5] ，现在来执行 pop 方法：

首先获取队列的长度，let size = this.queue.length，此时 size 的值为 5。

进入 while 循环，while (size-- > 1)，判断条件 size-- > 1 等价于先判断 size > 1 ，然后再将 size 的值减 1 。

第一次循环：

初始 size 为 5，5 > 1 条件成立，进入循环体。
执行 this.queue.push(this.queue.shift())，this.queue.shift() 会从队列头部移除元素 1 并返回，然后 this.queue.push(返回值) 会将返回的元素 1 添加到队列尾部。此时队列变为 [2, 3, 4, 5, 1] 。
执行 size--，size 的值变为 4。

第二次循环：

4 > 1 条件成立，进入循环体。
执行 this.queue.push(this.queue.shift())，this.queue.shift() 从队列头部移除元素 2 并返回，然后将 2 添加到队列尾部，此时队列变为 [3, 4, 5, 1, 2] 。
执行 size--，size 的值变为 3。

第三次循环：

3 > 1 条件成立，进入循环体。
执行 this.queue.push(this.queue.shift())，this.queue.shift() 从队列头部移除元素 3 并返回，然后将 3 添加到队列尾部，此时队列变为 [4, 5, 1, 2, 3] 。
执行 size--，size 的值变为 2。

第四次循环：

2 > 1 条件成立，进入循环体。
执行 this.queue.push(this.queue.shift())，this.queue.shift() 从队列头部移除元素 4 并返回，然后将 4 添加到队列尾部，此时队列变为 [5, 1, 2, 3, 4] 。
执行 size--，size 的值变为 1。

此时 size 变为 1，1 > 1 条件不成立，while 循环结束。

执行 return this.queue.shift()，此时队列头部的元素 5 被移除并返回，实现了栈的 “出栈” 操作（因为栈是后进先出，这里原本在队列末尾的 5 经过一系列操作后成为了第一个被移除的元素，符合栈的特性）。

示例代码

// 使用一个队列实现栈的功能
// 定义一个名为MyStack的构造函数，用于创建栈对象
/**
 * 初始化你的数据结构
 */
var MyStack = function() {
    // 使用一个数组queue来模拟队列，后续将基于这个队列实现栈的操作
    this.queue = [];
};

/**
 * 将元素x压入栈中
 * @param {number} x - 要压入栈的元素
 * @return {void} - 该方法没有返回值
 */
MyStack.prototype.push = function(x) {
    // 直接将元素x添加到队列的末尾，模拟栈的入栈操作
    this.queue.push(x);
};

/**
 * 移除栈顶元素并返回该元素
 * @return {number} - 返回移除的栈顶元素
 */
MyStack.prototype.pop = function() {
    // 获取当前队列的长度
    let size = this.queue.length;
    // 当队列长度大于1时，将队列头部的元素依次出队并重新入队到队列尾部
    // 这样操作后，最后一个元素就会留在队列头部，即原本的栈顶元素
    while (size-- > 1) {
        this.queue.push(this.queue.shift());
    }
    // 移除并返回队列头部的元素，即栈顶元素
    return this.queue.shift();
};

/**
 * 获取栈顶元素，但不将其移除
 * @return {number} - 返回栈顶元素
 */
MyStack.prototype.top = function() {
    // 调用pop方法获取栈顶元素，此时元素被移除
    const x = this.pop();
    // 将获取到的元素重新添加到队列中，保证栈的状态不变
    this.queue.push(x);
    // 返回获取到的栈顶元素
    return x;
};

/**
 * 判断栈是否为空
 * @return {boolean} - 如果栈为空返回true，否则返回false
 */
MyStack.prototype.empty = function() {
    // 当队列的长度为0时，说明栈中没有元素，即栈为空
    return!this.queue.length;
};

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