5分钟教会学妹使用JavaScript栈解决问题JavaScript数据结构与算法系列

Posted 2022-12-05 狼丶宇先森

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了5分钟教会学妹使用JavaScript栈解决问题JavaScript数据结构与算法系列相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

本文目录

一、用栈解决问题的领域

在上一篇文章中，我们了解并学习了javascript使用不同的方法来定义栈数据结构，那么本章就是使用JavaScript的栈数据结构来解决一些问题的举例。

栈的实际应用非常广泛。在回溯问题中，它可以存储访问过的任务或路径、撤销的操作(后面的章节会讲述如何应用这个例子)。Java和C#用栈来存储变量和方法调用，特别是处理递归算法时，有可能抛出一个栈溢出异常(后面的章节也会介绍)。

既然我们已经了解了Stack类的用法，不妨用它来解决一些计算机科学问题。本章就介绍如何解决十进制转二进制问题，以及任意进制转换的算法。

二、从十进制到二进制

现实生活中，我们主要使用十进制。但在计算科学中，二进制非常重要，因为计算机里的所有内容都是用二进制数字表示的(0和1）)。没有十进制和二进制相互转化的能力，与计算机交流就很困难。

要把十进制转化成二进制，我们可以将该十进制数除以2（二进制是满二进一）并对商取整，直到结果是0为止。

举个例子，把十进制的数10转化成二进制的数字，过程大概是如下这样。

大学的计算机课一般都会先教这个进制转换。下面是对应的算法描述。

function decimalToBinary(decNumber)
	// 这里使用上一章节声明的栈类
	const remStack = new Stack();
	let number = decNumber;
	let rem;
	let binaryString = '';
	while(number > 0)	//1
		rem = Math.floor(number % 2); //2
		remStack.push(rem); //3
		number = Math.floor(number / 2); //4
	
	
	while(!remStack.isEmpty())	//5
		binaryString += remStack.pop().toString();
	
	return binaryString;

在这段代码里，当除法的结果不为0时(行1)，我们会获得一个余数，并放到栈里(行2、行3)。然后让结果继续除以2(行4)。

另外需注意：JavaScript有数值类型，但是它不会区分整数和浮点数。因此，要使用Math.floor函数仅返回除法运算结果的整数部分。

最后，用pop方法把栈中的元素都移除，把出栈的元素连接成字符串（行5)。用刚才写的算法做一些测试，使用以下代码把结果输出到控制台里。

完整代码

class Stack 
    constructor() 
        this.count = 0;
        this.items = ;
    

    push (element) 
        this.items[this.count] = element;
        this.count++;
    

    size () 
        return this.count;
    

    isEmpty () 
        return this.count === 0;
    

    pop () 
        if (this.isEmpty()) 	// 1
            return undefined;
        
        this.count--;	//2
        const result = this.items[this.count]; //3
        delete this.items[this.count];	//4
        return result;	//5
    

    peek () 
        if (this.isEmpty()) 
            return undefined;
        
        return this.items[this.count - 1];
    

    clear () 
        this.items = ;
        this.count = 0;
        //当然我们也可以遵循LIFO原则，使用下面的逻辑来移除栈中所有的元素。

        // while(1this.isEmpty())
        // 		this.pop();
        // 
    

    toString () 
        if (this.isEmpty()) 
            return '';
        
        let objString = `$this.items[0]`;	//1
        for (let i = 1; i < this.count; i++)  //2
            objString = `$objString,$this.items[i]`; //3
        
        return objString;
    


function decimalToBinary (decNumber) 
    // 这里使用上一章节声明的栈类
    const remStack = new Stack();
    let number = decNumber;
    let rem;
    let binaryString = '';
    while (number > 0) 	//1
        rem = Math.floor(number % 2); //2
        remStack.push(rem); //3
        number = Math.floor(number / 2); //4
    

    while (!remStack.isEmpty()) 	//5
        binaryString += remStack.pop().toString();
    
    return binaryString;


console.log(decimalToBinary(10));	//1010
console.log(decimalToBinary(233));	//11101001
console.log(decimalToBinary(1000));	//1111101000

运行一下看看

三、进制转换算法

进制转换算法我们可以修改之前的算法，使之能把十进制转换成基数为2~36的任意进制。除了把十进制数除以2转成二进制数，还可以传入其他任意进制的基数为参数，就像下面的算法这样。

function baseConverter (decNumber, base) 
    // 这里使用上一章节声明的栈类
    const remStack = new Stack();
    const digits = '0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ'; //6
    let number = decNumber;
    let rem;
    let binaryString = '';
    //进制判断，需在范围内
    if(!(base >= 2 && base <= 36))
		return '';
	
    
    while (number > 0) 	
        rem = Math.floor(number % base); 
        remStack.push(rem); 
        number = Math.floor(number / base);
    

    while (!remStack.isEmpty()) 
        binaryString += digits[remStack.pop()];	//7
    
    return binaryString;

我们只需要改变一个地方。

在将十进制转成二进制时，余数是0或1；

在将十进制转成八进制时，余数是0 ~ 7；

但是将十进制转成十六进制时，余数是0~9加上A、B、C、D、E和F(对应10、11、12、13、14和15)。

因此，我们需要对栈中的数字做个转化才可以(行6和行7)。因此，从十一进制开始，字母表中的每个字母将表示相应的基数。字母A代表基数11，B代表基数12，以此类推。
可以使用之前的算法，输出结果如下。

console.log(baseConverter(10345, 2));   //10100001101001
console.log(baseConverter(10345, 8));  //24151
console.log(baseConverter(10345, 16));  //2869
console.log(baseConverter(10345, 35));  //8FK