队列

最新推荐文章于 2025-12-30 14:34:59 发布

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#前端 #数据结构与算法 #后端 #ViewUI

在上一文章中介绍了什么是栈，如何创建一个栈，栈的链接。队列和栈非常类似。

队列介绍

栈遵循的是后进先出（Last In First Out ）原则，队列遵循的是先进先出（First In First Out ）原则的一组有序的项。队列在尾部添加新元素，并从顶部移除元素。最新添加的元素必须排在队列的末尾。举一个在生活中常见的栗子（对，我就是叫栗子。哼）：
- 中午食堂排队吃饭，第一个人过来排队（在末端添加元素）的人肯定会第一个打到饭，打完饭后他的走啊，给后面的同志腾地儿啊（从顶部删除元素）。

创建队列

我们需要创建一个类来表示一个队列。

    constructor() {
        this.items = {}; // 存储元素
        this.count = 0; // 控制队列大小
        this.lowestCount = 0; // 追踪第一个元素
    }
}
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首先需要用于存储队列中元素的数据结构。我们可以使用数组，但为了写出一个在获取元素时更高效的数据结构，我们将使用一个对象来存储我们的元素。
然后声明一个count属性来帮助我们控制队列的大小，最后由于我们将要从队列前端移除元素，同样需要一个变量来帮助我们追踪第一个元素。因此，声明一个lowestCount变量

接下来就是对这个类添加一些队列可用的方法。

向队列尾部添加一个新的元素

由于items属性是一个对象，因此要向队列中加入一个元素的话。我们要把count变量作为items对象中的键，对应元素作为它的值。最后再让count变量自增。

enqueue(element) {
    this.items[this.count] = element; // 以count变量作为items对象中的键，对应元素作为它的值
    this.count++; // 让count变量自增
}
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检查队列是否为空

队列后端的值减去队列前端的值如果等于0，他就是空的

isEmpty() {
    return this.count - this.lowestCount ===0;
}
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从列表移除元素

先是检查队列中是否为空==>如不为空我们将队列头部的值存起来==>移除队列顶部元素==>然后把lowestCount属性自增==>最后再把刚才存起来的元素返回

dequeue() {
    if (this.isEmpty())return false; // 先是检查队列中是否为空,空的话就不搞了
    const result = this.items[this.lowestCount]; // 如不为空我们先将队列头部的值存起
    delete this.items[this.lowestCount]; // 移除队列顶部元素
    this.lowestCount++; // 然后把lowestCount属性自增
    return result; // 最后再把刚才存起来的删除的元素返回
}
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计算队列长度

队列后端的值减去队列前端的值就是它的长度

size(){
    return this.count - this.lowestCount;
}
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清空队列

把这三个值初始化一下就好了

clear() {
    this.items= {};
    this.count = 0;
    this.lowestCount = 0;
}
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使用Queue类

const queue = new Queue(); // 初始化
console.log(queue.isEmpty()) // 此时为true
queue.enqueue('John'); // {0:John}
queue.enqueue('Jack'); // {0:John,1:Jack}
console.log(queue.size()); // 输出2
console.log(queue.isEmpty()) // 此时为false
queue.dequeue(); // {1:Jack}
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这便是一个简单的队列啦

循环队列--击鼓传花游戏

循环队列是队列的一种修改版本，我们用循环队列来做一个例子叫做：击鼓传花游戏。在这个游戏中，孩子们围成一个圆圈，把花尽快的传递给旁边的人。某一时刻传花停止，这个时候花在谁的手里，谁就退出圆圈，结束游戏。重复这个游戏，直到只剩下一个孩子（胜者）。

const hotPotato=(elementsList, num)=> {
  const queue = new Queue();
  const eliminatedList = []; // 用来存储被淘汰的列表
  for (let i = 0; i < elementsList.length; i++) { // 先把元素加入到队列中
    queue.enqueue(elementsList[i]);
  }

  while (queue.size() > 1) {  // 这是重点！！！只要队列的长度不是一，也就是未分出胜负，就继续循环
    for (let i = 0; i < num; i++) { // 给定一个数字，然后迭代循环，从队列开头移除一个，再把它添加到队列末尾
      queue.enqueue(queue.dequeue());
    }
    eliminatedList.push(queue.dequeue());// 当循环到给定的数字后，删除掉这个元素，然后添加到eliminatedList中
  }

  return {
    eliminated: eliminatedList, // 依次淘汰的所有元素集合
    winner: queue.dequeue() // 最后只剩下一个元素时，它就是胜利者
  };
}
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const names = ['John', 'Jack', 'Camila', 'Ingrid', 'Carl'];
const result = hotPotato(names, 7);

result.eliminated.forEatch(name => {
    consoel.log(`${namn}`在击鼓传花游戏中被淘汰。)
})

console.log(`恭喜${result.winner}是本次击鼓传花游戏中的冠军`)
以上算法的输出如下：

// Camila在击鼓传花游戏中被淘汰。
// Jack在击鼓传花游戏中被淘汰。
// Carl在击鼓传花游戏中被淘汰。
// Ingrid在击鼓传花游戏中被淘汰。
// 恭喜John是本次击鼓传花游戏中的冠军。
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