认识队列结构

队列(Queue),它是一种受限的线性表，先进先出(FIFO First In First Out)

• 受限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

生活中类似的队列结构

• 比如在电影院，商场，甚至是厕所排队
• 优先排队的人，优先处理.（买票，结账)

打印队列：

• 有五份文档需要打印，这些文档会按照次序放入到打印队列中
• 打印机会依次从队列中取出文档，优先放入的文档，优先被取出，并且对该文档进行打印
• 以此类推，直到队列中不再有新的文档

线程队列：

• 在开发中，为了让任务可以并行处理,通常会开启多个线程，
• 但是，我们不能让大量的线程同时运行处理任务.（占用过多的资源)
• 这个时候如果有需要开启线程处理任务的情况，我们就会使用线程队列
• 线程队列会依照次序来启动线程，并且处理对应的任务.

队列结构的封装-js

      function Queue() {
        this.items = [];

        // 方法
        // 1.元素加入队列
        Queue.prototype.enqueue = function (item) {
          this.items.push(item);
        };
        // 2.队列删除前端元素
        Queue.prototype.dequeue = function () {
          return this.items.shift();
        };
        // 3.查看前端的元素
        Queue.prototype.front = function () {
          if (this.items.length === 0) return;
          return this.items[0];
        };
        // 4.插卡队列是否为空
        Queue.prototype.isEmpty = function () {
          return this.items.length === 0;
        };
        // 5.查看队列中元素的个数
        Queue.prototype.size = function () {
          return this.items.length;
        };
        // 6.toString方法
        Queue.prototype.toString = function () {
          document.writeln(this.items.join(" ") + "<br/>");
          return this.items.join(" ");
        };
      }

      let queue = new Queue();
      queue.enqueue(1);
      queue.enqueue(2);
      queue.enqueue(3);
      queue.enqueue(4);
      queue.enqueue(5);
      queue.enqueue(6);
      console.log(queue.toString());

      queue.dequeue();
      console.log(queue.toString());

击鼓传花

击鼓传花是一个常见的面试算法题.使用队列可以非常方便的实现最终的结果

• 几个朋友一起玩一个游戏，围成一圈，开始数数，数到某个数字的人自动淘汰
• 最后剩下的这个人会获得胜利，请问最后剩下的是原来在哪一个位置上的人？

技巧: 封装一个基于队列的函数

• 参数：所有参与人的姓名，基于的数字
• 结果：最终剩下的一人的姓名

      function passFlower(nameList, num) {
        let queue = new Queue();
        for (var i = 0; i < nameList.length; i++) {
          queue.enqueue(nameList[i]);
        }
        while (queue.size() > 1) {
          // 将num前面的name依次添加到queue的尾部,删除第一位就是num
          for (var i = 0; i < num - 1; i++) {
            queue.enqueue(queue.dequeue());
          }
          queue.dequeue();
        }
        const endName = queue.front();
        console.log(nameList.indexOf(endName));
        console.log(endName);
      }

      passFlower(["aaa", "bbb", "ccc", "ddd", "eee"], 3);

优先级队列

优先级队列的特点

• 我们知道，普通的队列插入一个元素，数据会被放在后端.并且需要前面所有的元素都处理完成后才会处理前面的数据.
• 但是优先级队列，在插入一个元素的时候会考虑该数据的优先级
• 和其他数据优先级进行比较
• 比较完成后，可以得出这个元素在队列中正确的位置
• 其他处理方式，和基本队列的处理方式一样

优先级队列主要考虑的问题

• 每个元素不再只是一个数据，而且包含数据的优先级
• 在添加方式中，根据优先级放入正确的位置.

优先级队列的应用

• 一个现实的例子就是机场登机的顺序

  • 头等舱和商务舱乘客的优先级要高于经济舱乘客。
  • 在有些国家，老年人和孕妇（或带小孩的妇女）登机时也享有高于其他乘客的优先级。

• 另一个现实中的例子是医院的（急诊科)候诊室。

  • 医生会优先处理病情比较严重的患者。
  • 当然，一般情况下是按照排号的顺序。

• 计算机中，我们也可以通过优先级队列来重新排序队列中任务的顺序

  • 比如每个线程处理的任务重要性不同，我们可以通过
  • 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

      function PriorityQueue() {
        // 内部类
        function QueueElement(element, priority) {
          this.element = element;
          this.priority = priority;
        }
        // 封装属性
        this.items = [];

        // 1.插入方法
        PriorityQueue.prototype.enqueue = function (element, priority) {
          var queueElement = new QueueElement(element, priority);
          // 数字小的优先级大, 优先级由大到小
          if (this.items.length === 0) {
            this.items.push(queueElement);
          } else {
            var isFlag = false;
            // 优先级是比较最小的,添加到最后
            for (var i = 0; i < this.items.length; i++) {
              if (queueElement.priority < this.items[i].priority) {
                this.items.splice(i, 0, queueElement);
                isFlag = true;
                break;
              }
            }

            if (!isFlag) {
              this.items.push(queueElement);
            }
          }
        };

        // 2.队列删除前端元素
        PriorityQueue.prototype.dequeue = function () {
          return this.items.shift();
        };
        // 3.查看前端的元素
        PriorityQueue.prototype.front = function () {
          if (this.items.length === 0) return;
          return this.items[0];
        };
        // 4.插卡队列是否为空
        PriorityQueue.prototype.isEmpty = function () {
          return this.items.length === 0;
        };
        // 5.查看队列中元素的个数
        PriorityQueue.prototype.size = function () {
          return this.items.length;
        };
        // 6.toString方法
        PriorityQueue.prototype.toString = function () {
          var str = "";
          for (let i = 0; i < this.items.length; i++) {
            str +=
              "{" + this.items[i].element + "," + this.items[i].priority + "} ";
          }
          return str;
        };
      }

      var pq = new PriorityQueue();
      pq.enqueue("a", 111);
      pq.enqueue("b", 101);
      pq.enqueue("c", 111);
      pq.enqueue("d", 131);
      pq.enqueue("e", 111);
      pq.enqueue("f", 121);

      console.log(pq.toString());