写在前面原计划是把《你不知道的Javascript》三部全部看完的，偶然间朋友推荐了数据结构与算法的一套入门视频，学之。发现数据结构并没有想象中那么遥不可及，反而发觉挺有意思的。手头上恰好有《学习Javascript数据结构与算法》的书籍，便转而先把数据结构与算法学习。一、认识数据结构什么是数据结构？下面是维基百科的解释数据结构是计算机存储、组织数据的方式数据结构意味着接口或封装：一个数据结构可被视为两个函数之间的接口，或者是由数据类型联合组成的存储内容的访问方法封装我们每天的编码中都会用到数据结构，因为数组是最简单的内存数据结构，下面是常见的数据结构数组（Array）栈（Stack）队列（Queue）链表（Linked List）树（Tree）图（Graph）堆（Heap）散列表（Hash）下面来学习学习栈和队列..二、栈2.1 栈数据结构栈是一种遵循后进先出（LIFO）原则的有序集合。新添加的或待删除的元素都保存在栈的同一端，称作栈顶，另一端就叫栈底。在栈里，新元素都接近栈顶，旧元素都接近栈底。类比生活中的物件：一摞书????或者推放在一起的盘子2.2 栈的实现普通的栈常用的有以下几个方法：push 添加一个（或几个）新元素到栈顶pop 溢出栈顶元素，同时返回被移除的元素peek 返回栈顶元素，不对栈做修改isEmpty 栈内无元素返回true，否则返回falsesize 返回栈内元素个数clear 清空栈class Stack { constructor() { this._items = []; // 储存数据 } // 向栈内压入一个元素 push(item) { this._items.push(item); } // 把栈顶元素弹出 pop() { return this._items.pop(); } // 返回栈顶元素 peek() { return this._items[this._items.length - 1]; } // 判断栈是否为空 isEmpty() { return !this._items.length; } // 栈元素个数 size() { return this._items.length; } // 清空栈 clear() { this.items = []; }}现在再回头想想数据结构里面的栈是什么。突然发现并没有那么神奇，仅仅只是对原有数据进行了一次封装而已。而封装的结果是：并不去关心其内部的元素是什么，只是去操作栈顶元素，这样的话，在编码中会更可控一些。2.3 栈的应用（1）十进制转任意进制要求: 给定一个函数，输入目标数值和进制基数，输出对应的进制数（最大为16进制）baseConverter(10, 2) ==> 1010baseConverter(30, 16) ==> 1E分析: 进制转换的本质：将目标值一次一次除以进制基数，得到的取整值为新目标值，记录下余数，直到目标值小于0，最后将余数逆序组合即可。利用栈，记录余数入栈，组合时出栈// 进制转换function baseConverter(delNumber, base) { const stack = new Stack(); let rem = null; let ret = []; // 十六进制中需要依次对应AF const digits = ‘0123456789ABCDEF’; while (delNumber > 0) { rem = Math.floor(delNumber % base); stack.push(rem); delNumber = Math.floor(delNumber / base); } while (!stack.isEmpty()) { ret.push(digits[stack.pop()]); } return ret.join(’’);}console.log(baseConverter(100345, 2)); //输出11000011111111001console.log(baseConverter(100345, 8)); //输出303771console.log(baseConverter(100345, 16)); //输出187F9（2）逆波兰表达式计算要求: 逆波兰表达式，也叫后缀表达式，它将复杂表达式转换为可以依靠简单的操作得到计算结果的表达式，例如(a+b)(c+d)转换为a b + c d + [“4”, “13”, “5”, “/”, “+”] ==> (4 + (13 / 5)) = 6[“10”, “6”, “9”, “3”, “+”, “-11”, “”, “/”, “”, “17”, “+”, “5”, “+”]==> ((10 * (6 / ((9 + 3) * -11))) + 17) + 5分析: 以符号为触发节点，一旦遇到符号，就将符号前两个元素按照该符号运算，并将新的结果入栈，直到栈内仅一个元素function isOperator(str) { return [’+’, ‘-’, ‘*’, ‘/’].includes(str);}// 逆波兰表达式计算function clacExp(exp) { const stack = new Stack(); for (let i = 0; i < exp.length; i++) { const one = exp[i]; if (isOperator(one)) { const operatNum1 = stack.pop(); const operatNum2 = stack.pop(); const expStr = 99；要求每隔两个数删掉一个数，到末尾时循环至开头继续进行，求最后一个被删掉的数。分析: 按数组创建队列，依次判断元素是否满足为指定位置的数，如果不是则enqueue到尾部，否则忽略，当仅有一个元素时便输出// 创建一个长度为100的数组const arr_100 = Array.from({ length: 100 }, (, i) => i*i);function delRing(list) { const queue = new Queue(); list.forEach(e => { queue.enqueue(e); }); let index = 0; while (queue.size() !== 1) { const item = queue.dequeue(); index += 1; if (index % 3 !== 0) { queue.enqueue(item); } } return queue.tail();}console.log(delRing(arr_100)); // 8100 此时index=297（2）菲波那切数列（普通模式）要求: 使用队列计算斐波那契数列的第n项分析: 斐波那契数列的前两项固定为1，后面的项为前两项之和，依次向后，这便是斐波那契数列。function fibonacci(n) { const queue = new Queue(); queue.enqueue(1); queue.enqueue(1); let index = 0; while(index < n - 2) { index += 1; // 出队列一个元素 const delItem = queue.dequeue(); // 获取头部值 const headItem = queue.head(); const nextItem = delItem + headItem; queue.enqueue(nextItem); } return queue.tail();}console.log(fibonacci(9)); // 34（3）用队列实现一个栈要求: 用两个队列实现一个栈分析: 使用队列实现栈最主要的是在队列中找到栈顶元素并对其操作。具体的思路如下：两个队列，一个备份队列emptyQueue，一个是数据队列dataQueue；在确认栈顶时，依次dequeue至备份队列，置换备份队列和数据队列的引用即可class QueueStack { constructor() { this.queue_1 = new Queue(); this.queue_2 = new Queue(); this._dataQueue = null; // 放数据的队列 this._emptyQueue = null; // 空队列,备份使用 } // 确认哪个队列放数据,哪个队列做备份空队列 _initQueue() { if (this.queue_1.isEmpty() && this.queue_2.isEmpty()) { this._dataQueue = this.queue_1; this._emptyQueue = this.queue_2; } else if (this.queue_1.isEmpty()) { this._dataQueue = this.queue_2; this._emptyQueue = this.queue_1; } else { this._dataQueue = this.queue_1; this._emptyQueue = this.queue_2; } }; push(item) { this.init_queue(); this._dataQueue.enqueue(item); }; peek() { this.init_queue(); return this._dataQueue.tail(); } pop() { this.init_queue(); while (this._dataQueue.size() > 1) { this._emptyQueue.enqueue(this._dataQueue.dequeue()); } return this._dataQueue.dequeue(); };};学习了栈和队列这类简单的数据结构，我们会发现。数据结构并没有之前想象中那么神秘，它们只是规定了这类数据结构的操作方式：栈只能对栈顶进行操作，队列只能在尾部添加在头部弹出；且它们不关心内部的元素状态。个人认为，学习数据结构是为了提高我们通过代码建模的能力，这也是任何一门编程语言都通用的知识体系，优秀编码者必学之。${operatNum2}${one}${operatNum1}; const res = eval(expStr); stack.push(res); } else { stack.push(one); } } return stack.peek();}console.log(clacExp([“4”, “13”, “5”, “/”, “+”])); // 6.6（3）利用普通栈实现一个有min方法的栈思路: 使用两个栈来存储数据，其中一个命名为dataStack，专门用来存储数据，另一个命名为minStack，专门用来存储栈里最小的数据。始终保持两个栈中的元素个数相同，压栈时判别压入的元素与minStack栈顶元素比较大小，如果比栈顶元素小，则直接入栈，否则复制栈顶元素入栈；弹出栈顶时，两者均弹出即可。这样minStack的栈顶元素始终为最小值。class MinStack { constructor() { this._dataStack = new Stack(); this._minStack = new Stack(); } push(item) { this._dataStack.push(item); // 为空或入栈元素小于栈顶元素，直接压入该元素 if (this._minStack.isEmpty() || this._minStack.peek() > item) { this._minStack.push(item); } else { this._minStack.push(this._minStack.peek()); } } pop() { this._dataStack.pop(); return this._minStack.pop(); } min() { return this._minStack.peek(); }}const minstack = new MinStack();minstack.push(3);minstack.push(4);minstack.push(8);console.log(minstack.min()); // 3minstack.push(2);console.log(minstack.min()); // 2三、队列3.1 队列数据结构队列是遵循先进先出（FIFO，也称为先来先服务）原则的一组有序的项。队列在尾部添加新元素，并从顶部移除元素。最新添加的元素必须排在队列的末尾类比：日常生活中的购物排队3.2 队列的实现普通的队列常用的有以下几个方法：enqueue 向队列尾部添加一个(或多个)新的项dequeue 移除队列的第一(即排在队列最前面的)项，并返回被移除的元素head 返回队列第一个元素，队列不做任何变动tail 返回队列最后一个元素，队列不做任何变动isEmpty 队列内无元素返回true，否则返回falsesize 返回队列内元素个数clear 清空队列class Queue { constructor() { this._items = []; } enqueue(item) { this._items.push(item); } dequeue() { return this._items.shift(); } head() { return this._items[0]; } tail() { return this._items[this._items.length - 1]; } isEmpty() { return !this._items.length; } size() { return this._items.length; } clear() { this._items = []; }}与栈类比，栈仅能操作其头部，队列则首尾均能操作，但仅能在头部出尾部进。当然，也印证了上面的话：栈和队列并不关心其内部元素细节，也无法直接操作非首尾元素。3.3 队列的应用（1）约瑟夫环（普通模式）要求: 有一个数组a[100]存放0