javascript实现优先队列

Posted 2020-08-07 Tyler‘s Blog

1.概念

    一般情况下从队列中删除元素，都是率先入队的元素。但是有些使用队列的情况不遵循先进先出的原则，这就是插队，这需要使用优选队列的数据结构来进行描述。

    从优先队列中删除元素的时候，需要考虑优先级的限制。比如医院急诊科的例子就是一个典型的优先队列的例子。当病人进入急诊室的时候，护士先根据病情给一个优先级代码，高优先级的患者先于低优先级的患者就医，优先级相同的根据先来先服务的顺序就医。

    定义存储队列元素的对象，然后构建优先队列数据结构。    

function Patient(name, code) {
    this.name = name;
    this.code = code;
}

    变量code是一个整数，标识患者优先级或者病情验证程度，规定优先级代码越小优先级越高。新的dequeue() 方法遍历队列的底层存储数组，从中找出优先码最低的元素，然后使用数组的splice() 方法删除优先级最高的元素。新的dequeue() 方法定义如下所示：

function dequeue(){
    var priority = this.dataStore[0].code;
    var fromIndex = 0;
    for (var i=1; i<this.dataStore.length; ++i) {
        if (this.dataStore[i].code < priority) {
            fromIndex = i;
        }
    }
    return this.dataStore.splice(fromIndex, 1);
}

    dequeue() 方法使用简单的顺序查找方法寻找优先级最高的元素（优先码越小优先级越高，比如，1 比5 的优先级高）。该方法返回包含一个元素的数组——从队列中删除的元素。

 

2.代码实现

    完整的代码如下所示： 

/*--------------Queue类的定义和测试代码----------------*/
function Queue(){
        this.dataStore = [];
        this.enqueue = enqueue;
        this.dequeue = dequeue;
        this.front = front;
        this.back = back;
        this.toString = toString;
        this.empty = empty;
}

//入队，就是在数组的末尾添加一个元素
function enqueue(element){
    this.dataStore.push(element);
}
//出队，判断优先级删除，注意这里用的是数组的splice方法，不是slice方法
function dequeue(){
    var priority = this.dataStore[0].code;
    var fromIndex = 0;
    for (var i=1; i<this.dataStore.length; ++i) {
        if (this.dataStore[i].code < priority) {
            fromIndex = i;
        }
    }
    return this.dataStore.splice(fromIndex, 1);
}
//取出数组的第一个元素
function front(){
    return this.dataStore[0];
}
//取出数组的最后一个元素
function back(){
    return this.dataStore[this.dataStore.length-1];
}

function toString(){
    var retStr = "";
    for (var i=0; i<this.dataStore.length; ++i) {
        retStr += "病人：" + this.dataStore[i].name + " 优先级:" + this.dataStore[i].code + "<br>"
    }
    return retStr;
}
//判断数组是否为空
function empty(){
    if(this.dataStore.length == 0){
        return true;
    }else{
        return false;
    }    
}
//返回数组中元素的个数
function count(){
    return this.dataStore.length;
}

/*----------------基数排序-----------------*/


function Patient(name, code){
    this.name = name;
    this.code = code;
}
var p = new Patient(\'smith\', 5);
var ed = new Queue();
ed.enqueue(p);

p = new Patient(\'jones\', 4);
ed.enqueue(p);

p = new Patient(\'fehrendbach\', 6);
ed.enqueue(p);

p = new Patient(\'brown\', 1);
ed.enqueue(p);

p = new Patient(\'ingram\', 1);
ed.enqueue(p);

document.write(ed.toString());

var seen = ed.dequeue();
document.write(\'<br>\');
document.write("服务病人：" + seen[0].name);

document.write(\'<br>\');
document.write(ed.toString());

seen = ed.dequeue();
document.write(\'<br>\');
document.write("服务病人：" + seen[0].name);

document.write(\'<br>\');
document.write(ed.toString());


seen = ed.dequeue();
document.write(\'<br>\');
document.write("服务病人：" + seen[0].name);

document.write(\'<br>\');
document.write(ed.toString());

输出结果为：