JavaScript學習總結(二十一)——使用JavaScript的數組實現數據結構中的隊列與堆棧
今天在項目中要使用JavaScript實現數據結構中的隊列和堆棧,這裏做一下總結。
一、隊列和堆棧的簡單介紹
1.1、隊列的基本概念
隊列:是一種支持先進先出(FIFO)的集合,即先被插入的數據,先被取出!
如下圖所示:
1.2、堆棧的基本概念
堆棧:是一種支持後進先出(LIFO)的集合,即後被插入的數據,先被取出!
如下圖所示:
二、 在JavaScript中實現隊列和堆棧
在JavaScript中實現隊列和數組主要是通過數組,js數組中提供了以下幾個方法可以讓我們很方便實現隊列和堆棧:
- shift:從數組中把第一個元素刪除,並返回這個元素的值。
- unshift: 在數組的開頭添加一個或更多元素,並返回新的長度
- push:在數組的中末尾添加元素,並返回新的長度
- pop:從數組中把最後一個元素刪除,並返回這個元素的值。
2.1、實現隊列
1 <script type="text/javascript">
2 //創建一個數組來模擬隊列
3 var a=new Array();
4 console.log(a);
5 //unshift: 在數組的開頭添加一個或更多元素,並返回新的長度
6 console.log("入隊");
7 a.unshift(1)
8 console.log(a);//----->1
9 a.unshift(2);
10 console.log(a);//----->2,1
11 a.unshift(3);
12 console.log(a);//----->3,2,1
13 a.unshift(4);
14 console.log(a);//----->4,3,2,1
15 console.log("出隊,先進先出");
16 console.log(a);
17 //pop:從數組中把最後一個元素刪除,並返回這個元素的值
18 a.pop();//----->1
19 console.log(a);
20 a.pop();//----->2
21 console.log(a);
22 a.pop();//----->3
23 console.log(a);
24 a.pop();//----->4
25 console.log(a);
26 </script>
在google瀏覽器控制臺輸出的效果如下圖所示:
2.2、實現堆棧
1 <script type="text/javascript">
2 //創建一個數組來模擬堆棧
3 var a=new Array();
4 console.log(a);
5 //push: 在數組的末尾添加一個或更多元素,並返回新的長度
6 console.log("入棧");
7 a.push(1)
8 console.log(a);//----->1
9 a.push(2);
10 console.log(a);//----->1,2
11 a.push(3);
12 console.log(a);//----->1,2,3
13 a.push(4);
14 console.log(a);//----->1,2,3,4
15 console.log("出棧,後進先出");
16 console.log(a);
17 //pop:從數組中把最後一個元素刪除,並返回這個元素的值
18 a.pop();//----->4
19 console.log(a);
20 a.pop();//----->3
21 console.log(a);
22 a.pop();//----->2
23 console.log(a);
24 a.pop();//----->1
25 console.log(a);
26 </script>
在google瀏覽器控制臺輸出的效果如下圖所示:
2.3、push方法和unshift方法的性能測試
Array的push與unshift方法都能給當前數組添加元素,不同的是,push是在末尾添加,而unshift則是在開頭添加,從原理就可以知道,unshift的效率是較低的。原因是,它每添加一個元素,都要把現有元素往下移一個位置。但到底效率差異有多大呢?下面來簡單測試一下。
1 <script type="text/javascript">
2 /*
3 關於代碼中"var s=+newDate();"的技巧說明
4 解釋如下:=+這個運算符是不存在的;
5 +相當於.valueOf();
6 +new Date()相當於new Date().valueOf()
7 //4個結果一樣返回當前時間的毫秒數
8 alert(+new Date());
9 alert(+new Date);
10 var s=new Date();
11 alert(s.valueOf());
12 alert(s.getTime());
13 */
14 var arr = [ ];
15 var startTime = +new Date(); //+new Date()相當於new Date().valueOf(),返回當前時間的毫秒數
16 // push性能測試
17 for (var i = 0; i < 100000; i++) {
18 arr.push(i);
19 }
20 var endTime = +new Date();
21 console.log("調用push方法往數組中添加100000個元素耗時"+(endTime-startTime)+"毫秒");
22
23 startTime = +new Date();
24 arr = [ ];
25 // unshift性能測試
26 for (var i = 0; i < 100000; i++) {
27 arr.unshift(i);
28 }
29 endTime = +new Date();
30 console.log("調用unshift方法往數組中添加100000個元素耗時"+(endTime-startTime)+"毫秒");
31 </script>
這段代碼分別執行了100000次push和unshift操作,在Google瀏覽器運行一次,得到的結果如下圖所示:
可見,unshift比push要慢差不多100倍!因此,平時還是要慎用unshift,特別是對大數組。那如果一定要達到unshift的效果,可以借助於Array的reverse方法,Array的reverse的方法能夠把一個數組反轉。先把要放進數組的元素用push添加,再執行一次reverse,就達到了unshift的效果。比如:
1 <script type="text/javascript">
2 //創建一個數組來模擬堆棧
3 var a=new Array();
4 //使用push方法在數組的末尾添加元素
5 a.push(1)
6 a.push(2);
7 a.push(3);
8 a.push(4);
9 console.log("數組反轉之前數組中的元素順序");
10 console.log(a);//----->1,2,3,4
11 //Array有一個叫做reverse的方法,能夠把一個數組反轉。先把要放進數組的元素用push添加,再執行一次reverse,就達到了unshift的效果
12 a.reverse();//使用reverse方法將數組進行反轉
13 console.log("數組反轉之後數組中的元素順序");
14 console.log(a);
15 </script>
在google瀏覽器控制臺輸出的效果如下圖所示:
從運行結果來看,數組元素的順序已經反轉過來了。
2.4、reverse方法的性能測試
reverse的性能又如何呢,下面再來測試:
1 <script type="text/javascript">
2 var arr = [ ], s = +new Date;
3 for (var i = 0; i < 100000; i++) {
4 arr.push(i);
5 }
6 //調用reverse方法將數組裏面的100000元素的順序反轉
7 arr.reverse();
8 console.log("調用reverse方法將數組裏面的100000元素的順序反轉耗時:"+(+new Date - s)+"毫秒");
9 </script>
在google瀏覽器控制臺輸出的效果如下圖所示:
從運行效果中可以看到,reverse方法的性能極高,可以放心使用。
以上就是關於在javascript中通過數組來實現隊列和堆棧的總結,並且簡單測試了一下push、unshift、reverse這幾個方法在操作大數組方面的性能優劣。
JavaScript學習總結(二十一)——使用JavaScript的數組實現數據結構中的隊列與堆棧