JavaScript實現佇列結構（Queue）
阿新 • • 發佈：2020-03-06
## JavaScript實現佇列結構（Queue）
### 一、佇列簡介
佇列是是一種受限的線性表，特點為**先進先出**（**FIFO**：first in first out）。
* 受限之處在於它只允許在表的**前端**（front）進行刪除操作；
* 在表的**後端**（rear）進行插入操作；
相當於排隊買票，先來的先買票，後來的後買票。
**佇列的應用：**
* 列印佇列：計算機列印多個檔案的時候，需要排隊列印；
* 執行緒佇列：當開啟多執行緒時，當新開啟的執行緒所需的資源不足時就先放入執行緒佇列，等待CPU處理；
**佇列類的實現：**
佇列的實現和棧一樣，有兩種方案：
* 基於陣列實現；
* 基於連結串列實現；
**佇列的常見操作：**
* enqueue（element）：向佇列尾部新增一個（或多個）新的項；
* dequeue（）：移除佇列的第一（即排在佇列最前面的）項，並返回被移除的元素；
* front（）：返回佇列中的第一個元素——最先被新增，也將是最先被移除的元素。佇列不做任何變動（不移除元素，只返回元素資訊與Stack類的peek方法非常類似）；
* isEmpty（）：如果佇列中不包含任何元素，返回true，否則返回false；
* size（）：返回佇列包含的元素個數，與陣列的length屬性類似；
* toString（）：將佇列中的內容，轉成字串形式；
### 二、封裝佇列類
#### 2.1.程式碼實現
```
// 基於陣列封裝佇列類
function Queue() {
// 屬性
this.items = []
// 方法
// 1.enqueue():將元素加入到佇列中
Queue.prototype.enqueue = element => {
this.items.push(element)
}
// 2.dequeue():從佇列中刪除前端元素
Queue.prototype.dequeue = () => {
return this.items.shift()
}
// 3.front():檢視前端的元素
Queue.prototype.front = () => {
return this.items[0]
}
// 4.isEmpty:檢視佇列是否為空
Queue.prototype.isEmpty = () => {
return this.items.length == 0;
}
// 5.size():檢視佇列中元素的個數
Queue.prototype.size = () => {
return this.items.length
}
// 6.toString():將佇列中元素以字串形式輸出
Queue.prototype.toString = () => {
let resultString = ''
for (let i of this.items){
resultString += i + ' '
}
return resultString
}
}
```
**測試程式碼：**
```
// 建立佇列
let queue = new Queue()
// 將元素加入到佇列中
queue.enqueue('a')
queue.enqueue('b')
queue.enqueue('c')
queue.enqueue('d')
console.log(queue); //58
// 從佇列中刪除元素
queue.dequeue()
console.log(queue); //62
queue.dequeue()
console.log(queue); //64
//front
console.log(queue.front()); //67
// 驗證其他方法
console.log(queue.isEmpty()); //70
console.log(queue.size()); //71
console.log(queue.toString()); //72
```
**測試結果：**
#### 2.2.佇列的應用
使用佇列實現小遊戲：擊鼓傳花，傳入一組資料和設定的數字num，迴圈遍歷陣列內元素，遍歷到的元素為指定數字num時將該元素刪除，直至陣列剩下一個元素。
**程式碼實現：**
```
// 佇列應用：面試題：擊鼓傳花
let passGame = (nameList, num) => {
//1.建立佇列結構
let queue = new Queue()
//2.將所有人依次加入佇列
// 這是ES6的for迴圈寫法，i相當於nameList[i]
for(let i of nameList){
queue.enqueue(i)
}
// 3.開始數數
while(queue.size() > 1){//佇列中只剩1個人就停止數數
// 不是num的時候，重新加入佇列末尾
// 是num的時候，將其從佇列中刪除
// 3.1.num數字之前的人重新放入佇列的末尾(把佇列前面刪除的加到佇列最後)
for(let i = 0; i< num-1; i++ ){
queue.enqueue(queue.dequeue())
}
// 3.2.num對應這個人，直接從佇列中刪除
/*
思路是這樣的，由於佇列沒有像陣列一樣的下標值不能直接取到某一元素，所以採用，把num前面的num-1個元素先刪除後新增到佇列末尾，這樣第num個元素就排到了佇列的最前面，可以直接使用dequeue方法進行刪除
*/
queue.dequeue()
}
//4.獲取剩下的那個人
console.log(queue.size()); //104
let endName = queue.front()
console.log('最終剩下的人：' + endName); //106
return nameList.indexOf(endName);
}
//5.測試擊鼓傳花
let names = ['lily', 'lucy', 'Tom', 'Lilei', 'Tony']
console.log(passGame(names, 3)); //113
```
**測試結果：**
### 三、優先佇列
優先順序佇列主要考慮的問題為：
* 每個元素不再只是一個數據，還包含資料的優先順序；
* 在新增資料過程中，根據優先順序放入到正確位置；
#### 3.1.優先順序佇列的實現
**程式碼實現：**
```
// 封裝優先順序佇列
function PriorityQueue() {
//內部類：在類裡面再封裝一個類;表示帶優先順序的資料
function QueueElement(element, priority) {
this.element = element;
this.priority = priority;
}
// 封裝屬性
this.items = []
// 1.實現按照優先順序插入方法
PriorityQueue.prototype.enqueue = (element, priority) =>