《学习JavaScript数据结构与算法》读书笔记。

队列是遵行FIFO(First In First Out, 先进先出)原则的一组有序的项。队列再尾部添加新元素，并从顶部移除元素。

在现实中，最常见的队列的例子就是排队。

1.创建队列

现在，我们来创建一个类来表示一个队列。先从最基本的声明类开始：

function Queue(){

// 这里是属性和方法

}

首先，需要一个用户存储队列中元素的数据结构，我们可以使用数组。

var items = [];

接下来，声明一些队列可用的方法：

enqueue(element(s))：进队，向队列尾部添加一个(或多个)新项。

dequeue()：移除队列的第一项，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，也会是最先被移除的元素。(只返回，不移除)。

isEmpty()：如果队列为空，返回true，否则，返回false。

size()：返回队列的长度。

首先，我们来实现enqueue的方法，这个方法负责向队列中添加新元素。只能是添加到队列的尾部。

this.enqueue = function(element) {

items.push(element);

}

接下来要实现的是dequeue方法，这个方法负责从队列移除项。由于队列遵循的是先进先出原则，所以最先移除的就是最先添加的，元素是排在数组的第一位。

this.dequeue = function() {

return items.shift();

}

只有enqueue方法和dequeue方法可以添加和移除元素，这样就确保了Queue类遵循先进先出原则。

现在来为我们的类实现一些额外的辅助方法：

// front()：返回队列中第一个元素

this.front = function() {

return items[0];

}

// isEmpty()：如果队列为空，返回true，否则，返回false

this.isEmpty = function() {

return items.length === 0;

}

// size()：返回队列的长度

this.size = function() {

return items.length;

}

完成，我们的Queue类实现好了，现在来看看Queue完整的实现是怎么样的：

function Queue() {

var items = [];

this.enqueue = function(element) {

items.push(element);

}

this.dequeue = function() {

return items.shift();

}

this.front = function() {

return items[0];

}

this.isEmpty = function() {

return items.length === 0;

}

this.clear = function() {

items = [];

}

this.size = function() {

return items.length;

}

this.print = function() {

console.log(items.toString());

}

}

2.使用Queue类

var queue = new Queue();

console.log(queue.isEmpty()); // 输出 true

queue.enqueue('John'); // 添加元素 John

queue.enqueue('Jam'); // 添加元素 Jam

queue.enqueue('Camila'); // 添加元素 Camila

queue.print();

console.log(queue.size); // 输出 3

console.log(queue.isEmpty); // 输出 false

queue.dequeue(); // 移除元素

queue.dequeue();

queue.print();

运行上面的代码，我们可以看出，我们已经实现了队列，遵循了先入先出原则。

3.优先队列

上面我们已经实现了一个队列，现在，逐步深入，我们来看看什么是优先队列。

优先队列是默认队列的变种，它的元素的添加和移除是基于优先级的。一个现实的例子就是医院的(急诊科)候诊室。医生会优先处理病情比较严重的患者。

实现一个优先队列，有两种选择：设置优先级，然后在正确的位置添加元素；或者用默认入列操作添加元素，任何按照优先级移除它们。下面，我们将会在正确的位置添加元素，任何用默认你的出列操作。

function PriorityQueue() {

var items = [];

// {1}

function QueueElement(element, priority) {

this.element = element;

this.priority = priority;

}

this.enqueue = function(element, priority) {

var queueElement = new QueueElement(element, priority);

if(this.isEmpty()) {

items.push(queueElement); // {2}

} else {

var added = false;

for(var i = 0; i < items.length; i++) {

if(queueElement.priority < items.[i].priority) {

items.splice(i, 0, queueElement); // {3}

added = true;

break;

}

}

if(!added) { // {4}

items.push(queueElement);

}

}

}

// 其他方法与默认队列一样

}

我们创建了一个特殊的元素(行{1})，这个元素包含了要添加到队列的元素及其优先级。

如果队列为空，则直接将元素入列(行{2})。否则，就要进行比较。当找到一个比要添加的元素的priority值更大(优先级更低)时，就将元素插入到它之前(行{3})。

如果要添加的元素的priority指大于任何已有的元素，则直接将其添加到队列的末尾(行{4})。

var priorityQueue = new PriorityQueue();

priorityQueue.enqueue('John', 2);

priorityQueue.enqueue('Jam', 1);

priorityQueue.enqueue('Sam', 1);

priorityQueue.print();

至此，我们已经实现了优先队列，下面，将再介绍一种队列——循环队列

4.循环队列——击鼓传花

循环队列是默认队列的另一种修改版，什么是循环队列呢？举个现实中的例子，记得小时候玩过的传花游戏吗？

几个孩子围成一圈，开始击鼓了，孩子就把花尽快地传递给旁边的人，某一时刻鼓声停止了，传花也就停止了，这个时候花落在谁手上，谁就被淘汰。鼓声响起，继续传花，如此循环，直至只剩下一个孩子，即胜者。

function hotPotato(namelist, num) {

var queue = new Queue();

for (var i = 0; i < namelist.length; i++) { // {1}

queue.enqueue(namelist[i]);

}

var eliminated = "";

while (queue.size() > 1) { // {2}

for (var i = 0; i < num; i++) {

queue.enqueue(queue.dequeue()); // {3}

}

eliminated = queue.dequeue(); // {4}

console.log(eliminated + "在击鼓传花游戏中被淘汰");

}

return queue.dequeue(); // {5}

}

var names = ['john', 'jack', 'camila', 'ingrid', 'carl'];

var winner = hotPotato(names, 7);

console.log("胜利者： " + winner); //john

首先，先把名单添加到队列里面(行{1})。

当队列的的长度大于1的时候(行{2})，根据指定的一个数字(num)迭代队列，将队列的头一个移除并将其添加到队尾(行{3})。

一旦传递次数达到给定的数字，则删除此时的队列第一项(行{4})，即拿着花的那个人，他将被淘汰。

如此循环，直至队列的长度等于1，返回胜者(行{5})。

5.小结

通过这篇文章的介绍，我们学会了如何用数组构造出队列的类。同时，还掌握了很著名的优先队列、循环队列这两种结构。

附：

JavaScript数据结构和算法系列：

JS 栈