一、队列
- 队列是遵循先进先出（FIFO）原则的一组有序的项。队列在尾部添加新元素，并从顶部移除元素。最新添加的元素必须排在队列的末尾。
创建队列
class Queue {
constructor() {
this.count = 0 //控制队列的大小
this.lowestCount = 0 //前端元素位置
this.items = {} //存储队列元素
}
}
声明以下队列可用的方法
- enqueue(element(s))：向队列尾部添加一个（或多个）新的项。
- dequeue()：移除队列的第一项（即排在队列最前面的项）并返回被移除的元素。
- peek()：返回队列中第一个元素——最先被添加，也将是最先被移除的元素。队列不做任何变动（不移除元素，只返回元素信息——与 Stack 类的 peek 方法非常类似）。该方法在其他语言中也可以叫作 front 方法。
- isEmpty()：如果队列中不包含任何元素，返回 true，否则返回 false。
- size()：返回队列包含的元素个数，与数组的 length 属性类似。
1.向队列添加元素(enqueue)
enqueue(element) {
this.items[this.count] = element
this.count++
}
2.从队列移除元素(dequeue)
dequeue() {
if (this.isEmpty()) { //判断队列是否为空
return undefined
}
const result = this.items[this.lowestCount] //记录队列的第一个元素
delete this.items[this.lowestCount] //删除队列的第一个元素
this.lowestCount++ //将lowestCount移到下一个元素
return result
}
3.查看队列头元素(peek)
peek() {
if (this.isEmpty()) {
return undefined
}
return this.items[this.lowestCount]
}
4.检查队列是否为空(isEmpty)
isEmpty() {
return this.count - this.lowestCount === 0
}
5.获取队列的长度(size)
size(){
return this.count - this.lowestCount
}
6.清空队列(clear)
clear() {
this.count = 0
this.lowestCount = 0
this.items = {}
}
7.创建 toString 方法
toString() {
if (this.isEmpty()) {
return ''
}
let objString = `${this.items[this.lowestCount]}`
for (let i = this.lowestCount + 1; i < this.count; i++) {
objString = `${objString},${this.items[i]}`
}
return objString
}
二、双端队列
- 双端队列（deque，或称 double-ended queue）是一种允许我们同时从前端和后端添加和移除元素的特殊队列。
现实生活的例子：一个刚买了票的人如果只是还需要再问一些简单的信息，就可以直接回到队伍的头部。另外，在队伍末尾的人如果赶时间，他可以直接离开队伍。
由于双端队列同时遵守了先进先出和后进先出原则，可以说它是把队列和栈相结合的一种数据结构。
创建双端队列类
class Deque {
constructor() {
this.count = 0
this.lowestCount = 0
this.items = {}
}
}
双端队列是一种特殊的队列，所以isEmpty、clear、size 和 toString方法一样。
增加以下方法：
- addFront(element)：该方法在双端队列前端添加新的元素。
- addBack(element)：该方法在双端队列后端添加新的元素（实现方法和 Queue 类中的enqueue 方法相同）。
- removeFront()：该方法会从双端队列前端移除第一个元素（实现方法和 Queue 类中的dequeue 方法相同）。
- removeBack()：该方法会从双端队列后端移除第一个元素（实现方法和 Stack 类中的pop 方法一样）。
- peekFront()：该方法返回双端队列前端的第一个元素（实现方法和 Queue 类中的 peek方法一样）。
- peekBack()：该方法返回双端队列后端的第一个元素（实现方法和 Stack 类中的 peek方法一样）。
1.双端队列后端添加新的元素(addBack)
addBack(element) {
this.items[this.count] = element
this.count++
}
2.双端队列前端添加新的元素(addFront)
addFront(element) {
// 情况一：双端队列为空，直接使用addBack()，向队列后端插入元素
if (this.isEmpty()) {
this.addBack(element)
} else if (this.lowestCount > 0) {
// 情况二：有元素从队列前端删除，此时队列的前端元素位置向后移动了
this.lowestCount--
this.items[this.lowestCount] = element
} else {
// 情况三：队列的前端元素位置为0，此时需要将队列的前端元素位置向后移动
for (let i = this.count; i > 0; i--) {
this.items[i] = this.items[i - 1]
}
this.count++
this.lowestCount = 0
this.items[0] = element
}
}
3.双端队列前端移除第一个元素(removeFront)
removeFront() {
if (this.isEmpty()) {
return undefined
}
const result = this.items[this.lowestCount]
delete this.items[this.lowestCount]
this.lowestCount++
return result
}
4.双端队列后端移除元素(removeBack)
removeBack() {
if (this.isEmpty()) {
return undefined
}
this.count--
const result = this.items[this.count]
delete this.items[this.count]
return result
}
5.返回双端队列前端的第一个元素(peekFront)
peekFront(){
if (this.isEmpty()) {
return undefined
}
return this.items[this.lowestCount]
}
6.返回双端队列后端的元素(peekBack)
peekBack() {
if (this.isEmpty()) {
return undefined
}
return this.items[this.count - 1]
}
三、循环队列解决击鼓传花游戏
// elementsList：名单，num：淘汰位置
function hotPotato(elementsList, num) {
const queue = new Queue()
const elimitatedList = [] //被淘汰名单
for (let i = 0; i < elementsList.length; i++) {
queue.enqueue(elementsList[i]) //将名单加入队列
}
while (queue.size > 1) {
for (let i = 0; i < num; i++) {
queue.enqueue(queue.dequeue()) //将队列开头移除加到队尾
}
elimitatedList.push(queue.dequeue()) //加入淘汰名单
}
return {
eliminated: elementsList,
winner: queue.dequeue()
}
}
//测试
const names = ['John', 'Jack', 'Camila', 'Ingrid', 'Carl'];
const result = hotPotato(names, 7);
result.eliminated.forEach(name => {
console.log(`${name}在击鼓传花游戏中被淘汰。`);
});
console.log(`胜利者： ${result.winner}`);
下图模拟了这个输出过程
四、双端队列检查是否为回文
回文概念：回文是正反都能读通的单词、词组、数或一系列字符的序列，例如 madam。
function palindromeChecker(aString) {
//不合法字符串参数返回false
if (aString === undefined || aString === null || (aString !== null && aString.length === 0)) {
return false;
}
const deque = new Deque()
const lowerString = aString.toLocaleLowerCase().split(' ').join('') //将字母转化为小写并移除所有的空格
let isEqual = true // 是否为回文
let firstChar, lastChar // 定义两个变量，用于存储首尾字符
// 将字符串加入双端队列
for (let i = 0; i < lowerString.length; i++) {
deque.addBack(lowerString.charAt(i));
}
while (!deque.isEmpty() && isEqual) {
firstChar = deque.removeFront() // 取出首字符
lastChar = deque.removeBack() // 取出尾字符
if (firstChar !== lastChar) {
isEqual = false // 首尾字符不相等则不是回文
}
}
return isEqual
}
