野生前端的数据结构基础练习（2）——队列

网上的相关教程非常多，基础知识自行搜索即可。

习题主要选自Orelly出版的《数据结构与算法javascript描述》一书。

参考代码可见:https://github.com/dashnowords/blogs/tree/master/Structure/Queue

队列的基本知识

• 特点：

  先进先出。

• 用途：

  模拟流程或其他带有抽象排队属性的事物或逻辑，例如时间循环队列，发布订阅模式的回调队列等等。

• 基本方法

  • enqueue()在队尾插入一个元素
  • dequeue()从队头删除一个元素
  • getHeader()获取队头的元素
  • getTail()获取队尾的元素
  • getLength()获取队列的长度
  • isEmpty()判断队列是否为空队列

• 需要留意的问题

  使用javascript语言来理解数据结构只能够帮助我们理解结构的基本特性，由于不涉及底层的原理，所以无法深入到算法细节的时间复杂度的话题上，对此感兴趣的同学建议在学习完数据结构入门后再去学习C语言描述版的数据结构资料。

基本练习

1. 根据栈的特性实现一个Queue类，并在后续题目中需要用队列时使用它。
2. 编写一个函数dancingQueue(str),str中记录着前来参加舞会的人的性别，以空格分割，函数中需要实现将前来跳舞的人按性别分成两队，每当舞池中有空位时，男队和女队的排在最前面的人组成舞伴进入，如果某一队为空时，需要返回对应的消息。
3. 实现一个PriorityQueue类，实现优先队列的功能，优先队列的元素带有权重，权重越高（一般认为数字越小权重越高）的越早出队。

课后习题（书中第五节习题）

1. 修改Queue类，生成一个Deque类，允许从队列两端添加和删除元素，因此也叫双向队列。
2. 使用Deque类判断一个单词是否是回文。
3. 题目3和题目4比较简单，不再赘述。

习题思路

1. javascript中的数组就符合双向队列的特性，试着自己去实现几个特征方法即可。

2. Deque类可以从队列两端出队，每次从两端各出队一个元素进行比较即可。

扩展- 循环队列

循环队列书中并没有提及，它是一种特殊的队列。简单理解就是将基本队列只当做存储结构，而使用front和rear两个指针分别代表队列的头和尾，实际对外表现的队列是front和rear所指向的元素构成的。为了复用存储空间，循环队列在存储结构的实现上是首位相连的。

• 基本要素
  • front指针指向队头
  • rear指针指向队尾
  • size队列的长度
  • length存储空间的大小
• 基本方法
  • enqueue()元素入队
  • dequeue()元素出队
  • isEmpty()判断队空
  • isFull()判断队满
  • getSize()获取队列长度
  • getLength()获取存储空间长度
  • clear()清空队列

基本练习

实现一个CircularQueue类，并添加一个扩展方法resize(),当存储空间已满且有元素入队时，自动将存储空间扩充一倍，当元素出队造成队列长度不足存储空间的1/4时，将存储空间减半以释放空间。