JavaScript学习:JavaScript的数组实现队列与堆栈的方法

王叨叨 | 2016-01-20 | 分类 笔记  | 标签 js  reading_notes 

队列和堆栈的简单介绍

队列的基本概念

队列:队列数据结构的访问规则是FIFO(First-In-First-Out,先进先出)。队列在列表的末端添加项,从列表的前端移除项。由于 push() 是向数组末端添加项的方法,因此要模拟队列只需一个从数组前端取得项的方法。实现这一操作的数组方法就是 shift() ,它能够移除数组中的第一个项并返回该项,同时将数组长度减1。ECMAScript还为数组提供了一个 unshift() 方法。顾名思义, unshift()shift() 的用途相反:它能在数组前端添加任意个项并返回新数组的长度。因此,同时使用 unshift()pop() 方法,可以从相反的方向来模拟队列,即在数组的前端添加项,从数组末端移除项。

队列

堆栈的基本概念

栈:栈是一种LIFO(Last-In-First-Out,后进先出)的数据结构,也就是最新添加的项最早被移除。而栈中项的插入(叫做推入)和移除(叫做弹出),只发生在一个位置——栈的顶部。ECMAScript为数组专门提供了 push()pop() 方法,以便实现类似栈的行为。 push() 方法可以接收任意数量的参数,把它们逐个添加到数组末尾,并返回修改后数组的长度。而 pop() 方法则从数组末尾移除最后一项,减少数组的length值,然后返回移除的项。

堆栈

在JavaScript中实现队列和堆栈

实现队列

//创建一个数组来模拟队列
var a=new Array();
console.log(a);
//unshift: 在数组的开头添加一个或更多元素,并返回新的长度
console.log("入队");
a.unshift(1)
console.log(a);//----->1
a.unshift(2);
console.log(a);//----->2,1
a.unshift(3);
console.log(a);//----->3,2,1
a.unshift(4);
console.log(a);//----->4,3,2,1
console.log("出队,先进先出");
console.log(a);
//pop:从数组中把最后一个元素删除,并返回这个元素的值
a.pop();//----->1
console.log(a);
a.pop();//----->2
console.log(a);
a.pop();//----->3
console.log(a);
a.pop();//----->4
console.log(a);

在chrome浏览器控制台输出的效果如下图所示:

队列

实现堆栈

//创建一个数组来模拟堆栈
var a=new Array();
console.log(a);
//push: 在数组的末尾添加一个或更多元素,并返回新的长度
console.log("入栈");
a.push(1)
console.log(a);//----->1
a.push(2);
console.log(a);//----->1,2
a.push(3);
console.log(a);//----->1,2,3
a.push(4);
console.log(a);//----->1,2,3,4
console.log("出栈,后进先出");
console.log(a);
//pop:从数组中把最后一个元素删除,并返回这个元素的值
a.pop();//----->4
console.log(a);
a.pop();//----->3
console.log(a);
a.pop();//----->2
console.log(a);
a.pop();//----->1
console.log(a);

在chrome浏览器控制台输出的效果如下图所示:

堆栈

push方法和unshift方法的性能测试

Array的push与unshift方法都能给当前数组添加元素,不同的是,push是在末尾添加,而unshift则是在开头添加,从原理就可以知道,unshift的效率是较低的。原因是,它每添加一个元素,都要把现有元素往下移一个位置。但到底效率差异有多大呢?下面来简单测试一下。

/*
关于代码中"var s=+newDate();"的技巧说明
解释如下:=+这个运算符是不存在的;
+相当于.valueOf();
+new Date()相当于new Date().valueOf()
//4个结果一样返回当前时间的毫秒数
  alert(+new Date());
  alert(+new Date);
  var s=new Date();
  alert(s.valueOf());
  alert(s.getTime());
*/
var arr = [ ];
var startTime = +new Date(); //+new Date()相当于new Date().valueOf(),返回当前时间的毫秒数
// push性能测试 
for (var i = 0; i < 100000; i++) { 
  arr.push(i); 
}
var endTime = +new Date();
console.log("调用push方法往数组中添加100000个元素耗时"+(endTime-startTime)+"毫秒"); 

startTime = +new Date(); 
arr = [ ]; 
// unshift性能测试 
for (var i = 0; i < 100000; i++) { 
  arr.unshift(i); 
}
endTime = +new Date();
console.log("调用unshift方法往数组中添加100000个元素耗时"+(endTime-startTime)+"毫秒"); 

这段代码分别执行了100000次push和unshift操作,在chrome浏览器运行一次,得到的结果如下图所示:

push方法和unshift方法的性能测试

可见,unshift比push要慢差不多100倍!因此,平时还是要慎用unshift,特别是对大数组。那如果一定要达到unshift的效果,可以借助于Array的reverse方法,Array的reverse的方法能够把一个数组反转。先把要放进数组的元素用push添加,再执行一次reverse,就达到了unshift的效果。比如:

//创建一个数组来模拟堆栈
var a=new Array();
//使用push方法在数组的末尾添加元素
a.push(1)
a.push(2);
a.push(3);
a.push(4);
console.log("数组反转之前数组中的元素顺序");
console.log(a);//----->1,2,3,4
//Array有一个叫做reverse的方法,能够把一个数组反转。先把要放进数组的元素用push添加,再执行一次reverse,就达到了unshift的效果
a.reverse();//使用reverse方法将数组进行反转
console.log("数组反转之后数组中的元素顺序");
console.log(a);

在chrome浏览器控制台输出的效果如下图所示:

数组反转

从运行结果来看,数组元素的顺序已经反转过来了。

reverse方法的性能测试

var arr = [ ], s = +new Date; 
for (var i = 0; i < 100000; i++) { 
      arr.push(i); 
}
//调用reverse方法将数组里面的100000元素的顺序反转
arr.reverse(); 
console.log("调用reverse方法将数组里面的100000元素的顺序反转耗时:"+(+new Date - s)+"毫秒");

在chrome浏览器控制台输出的效果如下图所示:

reverse方法的性能测试

从运行效果中可以看到,reverse方法的性能极高,可以放心使用。 以上就是关于在javascript中通过数组来实现队列和堆栈的总结,并且简单测试了一下push、unshift、reverse这几个方法在操作大数组方面的性能优劣。

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