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队列

介绍

队列是数据结构的基本知识之一，在实际的项目中应用场景很多，这里做一个相关的总结。

队列的示意图：

简介

队列是 先进先出，后进后出 的一种方式，例如生活中有很多的例子：排队结账，排队取票，排队进游乐园等等，都是先进先出的生活应用。

队列是在队尾来进行插入元素的操作，而在队顶来进行删除元素的操作。

队列 (Queue) 的操作方式有：

入队（enqueue）

在队尾插入一个新的元素
出队（dequeue）

将队顶元素进行移除
返回队顶（front）

返回队顶的元素，但不移除
队列是否为空（isEmpty）

判断队列里是否为空
队列中元素数量（size）

返回队列里面元素的数量
清空（clear）

清空队列内所有的元素

代码

    class Queue {
      constructor() {
        this.arr = [10,20,30]
      }

      enqueue(element) {
        this.arr.push(element)
      }

      dequeue() {
        return this.arr.shift()
      }

      front() {
        if (this.isEmpty()) return null
        return this.arr[0]
      }

      isEmpty() {
        return this.arr.length === 0
      }

      size() {
        return this.arr.length
      }
      
      find(index) {
        return this.arr[index]
      }

      clear() {
        this.arr = []
      }
    }
    const queue = new Queue()

    queue.enqueue(12)
    console.log(queue.arr)
    console.log(queue.dequeue())
    console.log(queue.arr)
    console.log(queue.front())
    console.log(queue.arr)
    console.log(queue.isEmpty())
    console.log(queue.arr)
    console.log(queue.size())
    console.log(queue.arr)
    console.log(queue.find(1))
    console.log(queue.arr)
    queue.clear()
    console.log(queue.arr)

得到的结果为：

    [ 10, 20, 30, 12 ]
    10
    [ 20, 30, 12 ]
    20
    [ 20, 30, 12 ]
    false
    [ 20, 30, 12 ]
    3
    [ 20, 30, 12 ]
    30
    [ 20, 30, 12 ]
    []

例子

经典的队列来解决的例子

239 滑动窗口最大值

给你一个整数数组 nums，有一个大小为 k 的滑动窗口从数组的最左侧移动到数组的最右侧。你只可以看到在滑动窗口内的 k 个数字。滑动窗口每次只向右移动一位。

返回滑动窗口中的最大值。

示例 1：

输入： nums = [1,3,-1,-3,5,3,6,7], k = 3
输出： [3,3,5,5,6,7]

注意这道题主要在，如何判断里面的最大值，和每次入队前，先判断是否超出，超出则先出队，再入队。循环比较得到最大值，最后在进行push最大值到结果数组中。

结果代码

    class Queue {
      constructor() {
        this.arr = []
      }

      enqueue(element) {
        this.arr.push(element)
      }

      dequeue() {
        return this.arr.shift()
      }

      front() {
        if (this.isEmpty()) return null
        return this.arr[0]
      }

      isEmpty() {
        return this.arr.length === 0
      }

      size() {
        return this.arr.length
      }

      find(index) {
        return this.arr[index]
      }

      clear() {
        this.arr = []
      }

    }
    const queue = new Queue()
    const nums = [1, 3, -1, -3, 5, 3, 6, 7, 1, 1, 1]
    const maxSlidingWindow = (nums, k) => {
      const res = []
      const numsLength = nums.length

      if (k > numsLength || k <= 0) return []

      for (let i = 0; i < numsLength; i++) {
        // 先删除离开窗口的元素
        if (queue.front() === nums[i - k]) queue.dequeue()

        // 进行入队操作 
        queue.enqueue(nums[i])

        // 若 index+1 小于 数组里的值，且队列里 index 下标的值  小于 将要传入的值时
        let index = 0
        let temp = queue.front()
        while (index + 1 < queue.size()) {
          if (queue.find(index) < queue.find(index + 1)) {
            temp = queue.find(index + 1)
          }
          index++
        }

        // 推入最大值
        if (i >= k - 1) res.push(temp)
      }
      return res
    }

总结

队列是基础的数据结构，它的一个方式是先进先出。

队尾插入元素
队顶删除元素。

数据结构-队列

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代码

例子

总结