使用JavaScript的数组实现数据结构中的队列与堆栈详解编程语言

今天在项目中要使用JavaScript实现数据结构中的队列和堆栈，这里做一下总结。

一、队列和堆栈的简单介绍 1.1、队列的基本概念

队列:是一种支持先进先出(FIFO)的集合,即先被插入的数据,先被取出!

如下图所示：

1.2、堆栈的基本概念

堆栈:是一种支持后进先出(LIFO)的集合,即后被插入的数据,先被取出!

如下图所示：

二、 在JavaScript中实现队列和堆栈

在JavaScript中实现队列和数组主要是通过数组，js数组中提供了以下几个方法可以让我们很方便实现队列和堆栈：

shift:从数组中把第一个元素删除，并返回这个元素的值。 unshift: 在数组的开头添加一个或更多元素，并返回新的长度 push:在数组的中末尾添加元素，并返回新的长度 pop:从数组中把最后一个元素删除，并返回这个元素的值。 2.1、实现队列

 1 script type="text/javascript" 

 2 //创建一个数组来模拟队列 

 3 var a=new Array(); 

 4 console.log(a); 

 5 //unshift: 在数组的开头添加一个或更多元素，并返回新的长度 

 6 console.log("入队"); 

 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("出队，先进先出"); 

16 console.log(a); 

17 //pop：从数组中把最后一个元素删除，并返回这个元素的值 

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浏览器控制台输出的效果如下图所示：

2.2、实现堆栈

 1 script type="text/javascript" 

 2 //创建一个数组来模拟堆栈 

 3 var a=new Array(); 

 4 console.log(a); 

 5 //push: 在数组的末尾添加一个或更多元素，并返回新的长度 

 6 console.log("入栈"); 

 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("出栈，后进先出"); 

16 console.log(a); 

17 //pop：从数组中把最后一个元素删除，并返回这个元素的值 

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浏览器控制台输出的效果如下图所示：

2.3、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。

 1 script type="text/javascript" 

 2 /* 

 3 关于代码中"var s=+newDate();"的技巧说明 

 4 解释如下:=+这个运算符是不存在的; 

 5 +相当于.valueOf(); 

 6 +new Date()相当于new Date().valueOf() 

 7 //4个结果一样返回当前时间的毫秒数 

 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()相当于new Date().valueOf()，返回当前时间的毫秒数 

16 // push性能测试 

17 for (var i = 0; i 100000; i++) { 

18 arr.push(i); 

19 } 

20 var endTime = +new Date(); 

21 console.log("调用push方法往数组中添加100000个元素耗时"+(endTime-startTime)+"毫秒"); 

23 startTime = +new Date(); 

24 arr = [ ]; 

25 // unshift性能测试 

26 for (var i = 0; i 100000; i++) { 

27 arr.unshift(i); 

28 } 

29 endTime = +new Date(); 

30 console.log("调用unshift方法往数组中添加100000个元素耗时"+(endTime-startTime)+"毫秒"); 

31 /script 

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

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：

 1 script type="text/javascript" 

 2 //创建一个数组来模拟堆栈 

 3 var a=new Array(); 

 4 //使用push方法在数组的末尾添加元素 

 5 a.push(1) 

 6 a.push(2); 

 7 a.push(3); 

 8 a.push(4); 

 9 console.log("数组反转之前数组中的元素顺序"); 

10 console.log(a);//----- 1,2,3,4 

11 //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 

12 a.reverse();//使用reverse方法将数组进行反转 

13 console.log("数组反转之后数组中的元素顺序"); 

14 console.log(a); 

15 /script 

在google浏览器控制台输出的效果如下图所示：

从运行结果来看，数组元素的顺序已经反转过来了。

2.4、reverse方法的性能测试

reverse的性能又如何呢，下面再来测试：

1 script type="text/javascript" 

2 var arr = [ ], s = +new Date; 

3 for (var i = 0; i 100000; i++) { 

4 arr.push(i); 

6 //调用reverse方法将数组里面的100000元素的顺序反转 

7 arr.reverse(); 

8 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"); 

9 /script 

在google浏览器控制台输出的效果如下图所示：

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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