「这是我参与11月更文挑战的第3天，活动详情查看：2021最后一次更文挑战
前言
之前的文章，认识栈结构，并用数组的相关方法，实现了一个栈的类结构，并提供了增、删、改、查的相关方法。接下来就来认识一下队列结构！
认识队列
什么是队列（Queue)
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也是一种受限的线性表，先进先出
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受限之处在于它只允许在表的 前端 进行删除操作
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只能在表的 后端 进行插入操作
生活中的队列结构
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排队
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WC
开发中的队列结构
1、打印队列：
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有五份文档需要打印，这些文档会按照顺序放入打印队列中
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打印机会依次从队列中取出文档，先放入的先取出，然后打印文档
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依次打印五分文档
2、线程队列
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在开发中，为了让任务可以并行处理，通常会开启多个线程
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但是，我们不能让大量线程同时运行处理任务（导致占用过多资源）
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这时，在有需要开启线程处理任务的情况下，我们需要开启线程队列
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线程队列会按顺序来启动线程，并处理对应的任务
队列的实现
这里也使用数组，来实现一个队列的类
队列的常见操作
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enqueue：向队列尾部添加一个（或多个）新的项
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dequeue：移除队列的第一项，并返回这一被删除的项
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front：返回队列中的第一个元素，并且不修改队列
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isEmpty：判断这个队列中是否为空
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size：返回队列里的元素个数
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toString：将队列的内容以字符串的形式返回
代码
class Queue {
items = []
enqueue(element) {
this.items.push(element)
}
dequeue() {
return this.items.shift()
}
front() {
return this.items[0]
}
isEmpty() {
return this.items.length === 0
}
size() {
return this.items.length
}
toString() {
return this.items.join('')
}
}
测试代码
const queue = new Queue()
queue.items = ['a', 'b', 'c', 'd']
console.log(queue.dequeue()) // 'a'
console.log(queue.front()) // 'b'
console.log(queue.enqueue(1)) // undefined
console.log(queue.size()) // 5
console.log(queue.isEmpty()) // false
console.log(queue.toString()) // 'bcd12'
队列的常见面试题
击鼓传花
规则：
1、班级中玩一个游戏，所有学生围成一圈，从某位学生开始向旁边同学传递一朵花
2、裁判在击鼓，鼓声停下时，花在谁手上就要表演节目
3、将表演节目修改为直接淘汰！
4、最后剩下的人获得胜利，请问这个胜利者是哪个位置的人？
封装一个基于队列的函数：
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参数：所有参与者的姓名、间隔的数字
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结果：胜利者的姓名
const Queue = require('./queue-demo')
function passFlowerGame(nameList, number) {
const queue = new Queue()
for (let i = 0; i < nameList.length; i++) {
queue.enqueue(nameList[i])
}
while (queue.size() > 1) {
for(let i = 0; i < number - 1; i++) {
queue.enqueue(queue.dequeue())
}
queue.dequeue()
}
console.log(queue.toString())
return queue.front()
}
console.log(passFlowerGame([11,22,33,44,55], 2)) // 33
关于优先级队列
特点
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普通队列插入一个元素时，该元素会被放入到后端，并且需要等之前的元素处理完，才会处理这个数据
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但是优先级队列，在插入一个元素时会考虑该数据的优先级，与其他数据的优先级进行比较
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比较完成后，得出这个元素应该在队列中的正确位置
优先级队列主要考虑的问题
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每个元素不再只是一个数据，而且包含了该数据的优先级
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根据数据的优先级来放入正确的位置
现实例子
1、登机顺序：
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头等舱、商务舱乘客优先级大于经济舱；
-
在部分国家，老人、孕妇、儿童登机，也享有更高的优先级
2、医院急诊科排队
- 医生会优先处理病情更严重的患者
3、计算机中，也是通过优先级队列来重新排序队列中任务的顺序
- 根据每个线程的重要性不同，通过优先级的大小，来决定该线程在队列中被处理的次序
优先级队列的实现
由于优先级队列与普通队列结构之间，只有插入数据时，需要考虑他的优先级，因此只需要修改上文实现的 Queue 类的 enqueue方法即可
代码
class PriorityQueueElement {
element = undefined;
priority = undefined;
constructor(element, priority) {
this.element = element;
this.priority = priority;
}
}
class PriorityQueue extends Queue{ // 继承上文实现的 Queue 类
items: PriorityQueueElement[] = [];
constructor() {
super();
}
enqueue(element, priority) {
const queueElement = new PriorityQueueElement(element, priority);
if (this.isEmpty()) {
this.items.push(queueElement);
} else {
let added = false
for (let i = 0; i < this.items.length; i++) {
if(queueElement.priority < this.items[i].priority) {
this.items.splice(i, 0, queueElement)
added = true
break
}
}
if (!added) {
this.items.push(queueElement)
}
}
}
}
测试代码
const priorityQueue = new PriorityQueue();
priorityQueue.enqueue('aaa', 29)
priorityQueue.enqueue('bbb', 21)
priorityQueue.enqueue('ccc', 10)
priorityQueue.enqueue('ddd', 14)
console.log(priorityQueue.items)
//[
// PriorityQueueElement { element: 'ccc', priority: 10 },
// PriorityQueueElement { element: 'ddd', priority: 14 },
// PriorityQueueElement { element: 'bbb', priority: 21 },
// PriorityQueueElement { element: 'aaa', priority: 29 }
//]
