前端说数据结构和算法第二说 队列

1.定义

队列是一种特殊的线性表，特殊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，和栈一样，队列是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的端称为队尾，进行删除操作的端称为队头。队列  先进先出

2.队列的实现

2.1 对列的方法

1. enqueue  从队列尾部添加一个元素
2. dequeue 从队列头部删除一个元素
3. head 返回头部的元素 不是删除
4. size 返回队列的大小
5. clear 清空队列
6. isEmpty 判断队列是否为空
7. tail 返回队列尾节点

2.2 实现一个队列

上次在栈的时候我们使用函数创建对象，这次用es6 的class 来实现

class Queue{  
  constructor(){  
      this.items = [] 
   }    
// 向队列尾部添加一个元素  
  enqueue(item) {  
      this.items.push(item)
    }    
// 移除队列头部的元素  
  dequeue(){     
   return this.items.shift()  
  }    
// 返回队列头部的元素  
  head(){     
   return this.items[0] 
   }       
 // 返回队列尾部的元素  
  tail(){      
  return this.items[this.items.length-1]; 
   }    
 // 返回队列大小    
size(){       
 return this.items.length  
  }    // clear  
  clear(){   
     this.items=[]  
  } 
// isEmpty 判断是否为空队列   
 isEmpty(){      
  return this.items.length === 0 
   }}
let queue = new Queue()queue.enqueue(111)queue.enqueue(222)
exports.Queue = Queue;
console.log(queue.tail())
console.log(queue.head())
console.log(queue.size())

3. 队列的应用

3.1 存在一个数组 a[100]存放0-99，要求每隔两个数删除掉一个数，到末尾时候循环至开头继续进行，求最后一个被删掉的数。

3.2 思路

1. 从队列头部删除一个元素， index+1

2. 如果index%3 ===0 就说明这个元素是需要删除的元素，如果不等于0，就不是需要被删除的元素，则把它添加到队列的尾部

不停的有元素被删除，最终队列里只有一个元素，此时while 循环终止，队列的所剩的元素就是最后一个被删除的元素

function del_ring(arr_list){ 
   // 把数组里的元素都放入到队列中
    var queue = new Queue.Queue();  
  for(var i=0;i< arr_list.length;i++){ 
       queue.enqueue(arr_list[i]);  
  }  
  var index = 0;  
  while(queue.size() != 1){       
// 弹出一个元素,判断是否需要删除  
      var item = queue.dequeue();  
      index += 1;       
 // 每隔两个就要删除掉一个,那么不是被删除的元素就放回到队列尾部   
     if(index %3 != 0){      
      queue.enqueue(item);     
   }   
 }    
return queue.head();};
var arr_list = [];
for(var i=0;i< 100;i++){  
  arr_list.push(i);
}
console.log(del_ring(arr_list));

3.3   用队列输出杨辉三角的前n行 n >= 1

Queue = require('./myqueue')
function print_yanghui(n){   
 var queue = new Queue.Queue();  
  queue.enqueue(1);  
  // 第一层for循环控制打印几层 
  for(var i=1; i<=n; i++){   
   var line = "";       
   var pre = 0;        
// 第二层for循环控制打印第 i 层 
  for(var j=0; j<i; j++){      
    var item = queue.dequeue();   
    line += item + "  "         
   // 计算下一行的内容         
   var value = item + pre;       
   pre = item;         
   queue.enqueue(value);    
    }       
 // 每一层最后一个数字是1,上面的for循环没有计算最后一个数   
     queue.enqueue(1);   
     console.log(line);   
 }
};
function print_yanghui_2(n){ 
  var queue = new Queue.Queue(); 
   queue.enqueue(1);  
   queue.enqueue(0); 
   for(var i=1; i<=n; i++){   
     var line = "";      
     var pre = 0;     
     while(true){   
     var item = queue.dequeue();    
        // 用一个0把每一行的数据分割开,遇到0不输出,     
     if(item==0){          
       queue.enqueue(1);     
           queue.enqueue(0);  
             break        
    }else {      
        
  // 计算下一行的内容          
   line += item + "  "     
          
    var value = item + pre;    
        pre = item;       
        queue.enqueue(value);   
      }     
   }     
   console.log(line);  
  }
}
print_yanghui(10);
//print_yanghui_2(10);