JavaScript數組中堆棧和隊列的示例分析

JavaScript數組中堆棧和隊列的示例分析？這個問題可能是我們日常學習或工作經常見到的。希望通過這個問題能讓你收獲頗深。下面是小編給大家?guī)淼膮⒖純热?，讓我們一起來看看吧?/p>

堆棧和隊列

要了解JavaScript數組的堆棧和隊列方法的操作，需要先對堆棧和隊列基礎知識有所了解。在繼續(xù)后面的內容之前，我們先簡單的了解一下堆棧和隊列的概念。

棧和隊列都是動態(tài)的集合，在棧中，可以去掉的元素是最近插入的那一個。棧實現了后進先出。在隊列中，可以去掉的元素總是在集合中存在的時間最長的那一個。隊列實現了先進先出的策略。

堆棧的基本概念

圖示：

棧是一種LIFO（Last-In-First-Out，后進先出）的數據結構，也就是最新添加的項最早被移除。而棧中項的插入（叫做推入）和移除（叫做彈出），只發(fā)生在一個位置——棧的頂部。

最開始棧中不含有任何數據，叫做空棧，此時棧頂就是棧底。然后數據從棧頂進入，棧頂棧底分離，整個棧的當前容量變大。數據出棧時從棧頂彈出，棧頂下移，整個棧的當前容量變小。

比如說，我們在一個箱子中放了很多本書，如果你要拿出第二書，那么你要先把第一本書拿出來，才能拿第二本書出來；拿出第二本書之后，再把第一本書放進去。

ECMAScript為數組專門提供了 push()和 pop()方法，以便實現類似棧的行為。 push() 方法可以接收任意數量的參數，把它們逐個添加到數組末尾，并返回修改后數組的長度。而 pop() 方法則從數組末尾移除最后一項，減少數組的length值，然后返回移除的項。

隊列的基本概念

棧數據結構的訪問規(guī)則是LIFO(后進先出)，而隊列數據結構的訪問規(guī)則是FIFO(Fist-In-First-Out,先進先出)。隊列在列表的末端添加項，從列表的前端移除項。如下圖所示：

比如說火車站排隊買票，先到的先買，買好的先走。

入隊列操作其實就是在隊尾追加一個元素，不需要任何移動，時間復雜度為O(1)。出隊列則不同，因為我們已經架設下標為0的位置是隊列的隊頭，因此每次出隊列操作所有元素都要向前移動。如下圖所示：

ECMAScript為數組專門提供了 shift()和 unshift()方法，以便實現類似隊列的行為。由于 push() 是向數組末端添加數組項的方法，因此要模擬隊列只需一個從數組前端取得數組項的方法。實現這一操作的數組方法就是 shift() ，它能夠移除數組中的第一個項并返回該項，同時將數組長度減1。

顧名思義， unshift() 與 shift() 的用途相反：它能在數組前端添加任意個數組項并返回新數組的長度。因此，同時使用 unshift() 和 pop() 方法，可以從相反的方向來模擬隊列，即在數組的前端添加數組項，從數組末端移除數組項。

push()方法

該方法是向數組末尾添加一個或者多個元素，并返回新的長度。

push()方法可以接收任意數量的參數，把它們逐個添加到數組的末尾，并返回修改后數組的長度。如：

var arr = []; //創(chuàng)建一個空數組
console.log(arr); // []
console.log("入棧"); // 入棧
arr.push(1); // 將1添加到數組arr中
console.log(arr); // [1]
arr.push(2); //將2添加到數組arr中
console.log(arr); //[1,2]
arr.push([3,4]); // 將數組[3,4]添加到arr中
console.log(arr); // [1,2,[3,4]]
console.log(arr.length); // 3

在Chrome瀏覽器控制臺輸出的效果如下圖所示：

pop()方法

pop()方法剛好和push()方法相反。pop()方法刪除數組的最后一個元素，把數組的長度減1，并且返回它被刪除元素的值，如果數組變?yōu)榭?，則該方法不改變數組，返回undefine值。如下代碼演示：

var arr = [1,2,3,4]; //創(chuàng)建一個數組
console.log(arr); // [1,2,3,4]
console.log(arr.length); // 4
console.log("出棧，后進先出"); // 出棧，后進先出
arr.pop();
console.log(arr); //  // [1,2,3]
arr.pop();
console.log(arr); // [1,2]
arr.pop();
console.log(arr); // [1]
arr.pop();
console.log(arr); // []

在Chrome瀏覽器控制臺輸出的效果如下圖所示：

unshift()方法

unshift()方法是向數組的開頭添加一個或多個元素，并且返回新的長度。

var arr = []; //創(chuàng)建一個空的數組
console.log(arr); // []
console.log("入隊"); // 入隊
arr.unshift(1,2,3,4); // 將1,2,3,4推入到數組arr
console.log(arr); // [1,2,3,4]
console.log(arr.length); // 4

在Chrome瀏覽器控制臺輸出的效果如下圖所示：

shift()方法

shift()方法和unshift()方法恰恰相反。該方法用于把數組的第一個元素從其中刪除，并返回被刪除的值。如果數組是空的，shift()方法將不進行任何操作，返回undefined的值。

var arr = [1,2,3,4]; // 創(chuàng)建一個數組
console.log(arr); // [1,2,3,4]
arr.shift(); // 取得第一項
console.log(arr); // [2,3,4]
arr.shift(); // 取得第一項
console.log(arr); // [3,4]
arr.shift(); // 取得第一項
console.log(arr); // [4]
arr.shift(); // 取得第一項
console.log(arr); // []

在Chrome瀏覽器控制臺輸出的效果如下圖所示：

簡單得回憶一下：

1、push()方法可以在數組的末屬添加一個或多個元素

2、pop()方法把數組中的最后一個元素刪除

3、shift()方法把數組中的第一個元素刪除

4、unshift()方法可以在數組的前端添加一個或多個元素

JavaScript實現類似棧和隊列的行為

了解這幾種方法之后，我們就可以將它們結合起來，輕松的實現類似棧和隊列的行為。

實現類似棧的行為

將push()和pop()結合在一起，我們就可以實現類似棧的行為：

//創(chuàng)建一個數組來模擬堆棧
var a=new Array();
console.log(a);
//push: 在數組的末尾添加一個或更多元素，并返回新的長度
console.log("入棧");
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("出棧，后進先出");
console.log(a);
//pop：從數組中把最后一個元素刪除，并返回這個元素的值
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瀏覽器控制臺輸出的效果如下圖所示：

實現類似隊列的行為

將shift()和push()方法結合在一起，可以像使用隊列一樣使用數組。即在數組的后端添加項，從數組的前端移除項：

//創(chuàng)建一個數組來模擬隊列
var a=new Array();
console.log(a);
//push: 在數組的末尾添加一個或更多元素，并返回新的長度
console.log("入隊");
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("出隊，先進先出");
console.log(a);
//shift：從數組中把第一個元素刪除，并返回這個元素的值
a.shift();//----->1
console.log(a);
a.shift();//----->2
console.log(a);
a.shift();//----->3
console.log(a);
a.shift();//----->4
console.log(a);

在Chrome瀏覽器控制臺輸出的效果如下圖所示：

除此之外，還可以同時使用unshift()和pop()方法，從相反的方向來模擬隊列，即在數組的前端添加項，從數組的后端移除項。如下面的示例所示：

//創(chuàng)建一個數組來模擬隊列
var a=new Array();
console.log(a);
//unshift: 在數組的前端添加一個或更多元素，并返回新的長度
console.log("入隊");
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("出隊，先進先出");
console.log(a);
//pop：從數組中把最一個元素刪除，并返回這個元素的值
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瀏覽器控制臺輸出的效果如下圖所示：

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。

/*
關于代碼中"var s=+newDate();"的技巧說明
解釋如下:=+這個運算符是不存在的;
+相當于.valueOf();
+new Date()相當于new Date().valueOf()
//4個結果一樣返回當前時間的毫秒數
  alert(+new Date());
  alert(+new Date);
  var s=new Date();
  alert(s.valueOf());
  alert(s.getTime());
*/
var arr = [ ];
var startTime = +new Date(); //+new Date()相當于new Date().valueOf()，返回當前時間的毫秒數
// push性能測試 
for (var i = 0; i < 100000; i++) { 
　　arr.push(i); 
}
var endTime = +new Date();
console.log("調用push方法往數組中添加100000個元素耗時"+(endTime-startTime)+"毫秒"); 
 
startTime = +new Date(); 
arr = [ ]; 
// unshift性能測試 
for (var i = 0; i < 100000; i++) { 
　　arr.unshift(i); 
}
endTime = +new Date();
console.log("調用unshift方法往數組中添加100000個元素耗時"+(endTime-startTime)+"毫秒");

這段代碼分別執(zhí)行了100000次push()和unshift()操作，在chrome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，可以借助于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(zhí)行一次reverse()，就達到了unshift()的效果。比如：

//創(chuàng)建一個數組來模擬堆棧
var a=new Array();
//使用push方法在數組的末尾添加元素
a.push(1)
a.push(2);
a.push(3);
a.push(4);
console.log("數組反轉之前數組中的元素順序");
console.log(a);//----->1,2,3,4
//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(zhí)行一次reverse，就達到了unshift的效果
a.reverse();//使用reverse方法將數組進行反轉
console.log("數組反轉之后數組中的元素順序");
console.log(a);

在chrome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。

reverse()方法的性能測試

var arr = [ ], s = +new Date; 
for (var i = 0; i < 100000; i++) { 
　　    arr.push(i); 
}
//調用reverse方法將數組里面的100000元素的順序反轉
arr.reverse(); 
console.log("調用reverse方法將數組里面的100000元素的順序反轉耗時："+(+new Date - s)+"毫秒");

在chrome瀏覽器控制臺輸出的效果如下圖所示：

總結

本文主要介紹了JavaScript數組的push()、pop()、shift()和unshift()方法。并且如何通過組合這幾種方法實現類似棧和隊例的行為。

js中刪除堆棧：

1:js中的splice方法

splice(index,len,[item])   注釋：該方法會改變原始數組。

splice有3個參數，它也可以用來替換/刪除/添加數組內某一個或者幾個值

index:數組開始下標        len: 替換/刪除的長度       item:替換的值，刪除操作的話 item為空

如：arr = ['a','b','c','d']

刪除 ----  item不設置

arr.splice(1,1)   //['a','c','d']         刪除起始下標為1，長度為1的一個值，len設置的1，如果為0，則數組不變

arr.splice(1,2)  //['a','d']          刪除起始下標為1，長度為2的一個值，len設置的2

替換 ---- item為替換的值

arr.splice(1,1,'ttt')        //['a','ttt','c','d']         替換起始下標為1，長度為1的一個值為‘ttt’，len設置的1

arr.splice(1,2,'ttt')        //['a','ttt','d']         替換起始下標為1，長度為2的兩個值為‘ttt’，len設置的1

添加 ----  len設置為0，item為添加的值

arr.splice(1,0,'ttt')        //['a','ttt','b','c','d']         表示在下標為1處添加一項‘ttt’

看來還是splice最方便啦

2：delete       delete刪除掉數組中的元素后，會把該下標出的值置為undefined,數組的長度不會變

如：delete arr[1]  //['a', ,'c','d']     中間出現兩個逗號，數組長度不變，有一項為undefined

感謝各位的閱讀！看完上述內容，你們對JavaScript數組中堆棧和隊列的示例分析大概了解了嗎？希望文章內容對大家有所幫助。如果想了解更多相關文章內容，歡迎關注億速云行業(yè)資訊頻道。