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Javascript常见数据结构的实现方法是什么

2024-04-02 19:04:59 565人浏览 八月长安
摘要

这篇文章主要讲解了“javascript常见数据结构的实现方法是什么”,文中的讲解内容简单清晰,易于学习与理解,下面请大家跟着小编的思路慢慢深入,一起来研究和学习“Javascript常见数据结构的实现方法

这篇文章主要讲解了“javascript常见数据结构的实现方法是什么”,文中的讲解内容简单清晰,易于学习与理解,下面请大家跟着小编的思路慢慢深入,一起来研究和学习“Javascript常见数据结构的实现方法是什么”吧!

1. Stack(栈)

Javascript常见数据结构的实现方法是什么

Stack的特点是后进先出(last in first  out)。生活中常见的Stack的例子比如一摞书,你最后放上去的那本你之后会最先拿走;又比如浏览器的访问历史,当点击返回按钮,最后访问的网站最先从历史记录中弹出。

  1. Stack一般具备以下方法:

  2. push:将一个元素推入栈顶

  3. pop:移除栈顶元素,并返回被移除的元素

  4. peek:返回栈顶元素

  5. length:返回栈中元素的个数

Javascript的Array天生具备了Stack的特性,但我们也可以从头实现一个 Stack类:

function Stack() {   this.count = 0;   this.storage = {};    this.push = function (value) {     this.storage[this.count] = value;     this.count++;   }    this.pop = function () {     if (this.count === 0) {       return undefined;     }     this.count--;     var result = this.storage[this.count];     delete this.storage[this.count];     return result;   }    this.peek = function () {     return this.storage[this.count - 1];   }    this.size = function () {     return this.count;   } }

2. Queue(队列)

Javascript常见数据结构的实现方法是什么

Queue和Stack有一些类似,不同的是Stack是先进后出,而Queue是先进先出。Queue在生活中的例子比如排队上公交,排在第一个的总是最先上车;又比如打印机的打印队列,排在前面的最先打印。

  • Queue一般具有以下常见方法:

  • enqueue:入列,向队列尾部增加一个元素

  • dequeue:出列,移除队列头部的一个元素并返回被移除的元素

  • front:获取队列的第一个元素

  • isEmpty:判断队列是否为空

  • size:获取队列中元素的个数

Javascript中的Array已经具备了Queue的一些特性,所以我们可以借助Array实现一个Queue类型:

function Queue() {   var collection = [];    this.print = function () {     console.log(collection);   }    this.enqueue = function (element) {     collection.push(element);   }    this.dequeue = function () {     return collection.shift();   }    this.front = function () {     return collection[0];   }    this.isEmpty = function () {     return collection.length === 0;   }    this.size = function () {     return collection.length;   } }

Priority Queue(优先队列)

Queue还有个升级版本,给每个元素赋予优先级,优先级高的元素入列时将排到低优先级元素之前。区别主要是enqueue方法的实现:

function PriorityQueue() {    ...    this.enqueue = function (element) {     if (this.isEmpty()) {       collection.push(element);     } else {       var added = false;       for (var i = 0; i < collection.length; i++) {         if (element[1] < collection[i][1]) {           collection.splice(i, 0, element);           added = true;           break;         }       }       if (!added) {         collection.push(element);       }     }   } }

测试一下:

var pQ = new PriorityQueue();  pQ.enqueue(['gannicus', 3]); pQ.enqueue(['spartacus', 1]); pQ.enqueue(['crixus', 2]); pQ.enqueue(['oenomaus', 4]);  pQ.print();

结果:

[   [ 'spartacus', 1 ],   [ 'crixus', 2 ],   [ 'gannicus', 3 ],   [ 'oenomaus', 4 ] ]

3. Linked List(链表)

Javascript常见数据结构的实现方法是什么

顾名思义,链表是一种链式数据结构,链上的每个节点包含两种信息:节点本身的数据和指向下一个节点的指针。链表和传统的数组都是线性的数据结构,存储的都是一个序列的数据,但也有很多区别,如下表:

Javascript常见数据结构的实现方法是什么

一个单向链表通常具有以下方法:

  1. size:返回链表中节点的个数

  2. head:返回链表中的头部元素

  3. add:向链表尾部增加一个节点

  4. remove:删除某个节点

  5. indexOf:返回某个节点的index

  6. elementAt:返回某个index处的节点

  7. addAt:在某个index处插入一个节点

  8. removeAt:删除某个index处的节点

单向链表的Javascript实现:

 function node(element) {   // 节点中的数据   this.element = element;   // 指向下一个节点的指针   this.next = null; }  function LinkedList() {   var length = 0;   var head = null;    this.size = function () {     return length;   }    this.head = function () {     return head;   }    this.add = function (element) {     var node = new Node(element);     if (head == null) {       head = node;     } else {       var currentNode = head;        while (currentNode.next) {         currentNode = currentNode.next;       }        currentNode.next = node;     }     length++;   }    this.remove = function (element) {     var currentNode = head;     var previousNode;     if (currentNode.element === element) {       head = currentNode.next;     } else {       while (currentNode.element !== element) {         previousNode = currentNode;         currentNode = currentNode.next;       }       previousNode.next = currentNode.next;     }     length--;   }    this.isEmpty = function () {     return length === 0;   }    this.indexOf = function (element) {     var currentNode = head;     var index = -1;     while (currentNode) {       index++;       if (currentNode.element === element) {         return index;       }       currentNode = currentNode.next;     }      return -1;   }    this.elementAt = function (index) {     var currentNode = head;     var count = 0;     while (count < index) {       count++;       currentNode = currentNode.next;     }     return currentNode.element;   }    this.addAt = function (index, element) {     var node = new Node(element);     var currentNode = head;     var previousNode;     var currentIndex = 0;      if (index > length) {       return false;     }      if (index === 0) {       node.next = currentNode;       head = node;     } else {       while (currentIndex < index) {         currentIndex++;         previousNode = currentNode;         currentNode = currentNode.next;       }       node.next = currentNode;       previousNode.next = node;     }     length++;   }    this.removeAt = function (index) {     var currentNode = head;     var previousNode;     var currentIndex = 0;     if (index < 0 || index >= length) {       return null;     }     if (index === 0) {       head = currentIndex.next;     } else {       while (currentIndex < index) {         currentIndex++;         previousNode = currentNode;         currentNode = currentNode.next;       }       previousNode.next = currentNode.next;     }     length--;     return currentNode.element;   } }

4. Set(集合)

Javascript常见数据结构的实现方法是什么

集合数学中的一个基本概念,表示具有某种特性的对象汇总成的集体。在es6中也引入了集合类型Set,Set和Array有一定程度的相似,不同的是Set中不允许出现重复的元素而且是无序的。

一个典型的Set应该具有以下方法:

  1. values:返回集合中的所有元素

  2. size:返回集合中元素的个数

  3. has:判断集合中是否存在某个元素

  4. add:向集合中添加元素

  5. remove:从集合中移除某个元素

  6. uNIOn:返回两个集合的并集

  7. intersection:返回两个集合的交集

  8. difference:返回两个集合的差集

  9. subset:判断一个集合是否为另一个集合的子集

使用Javascript可以将Set进行如下实现,为了区别于ES6中的Set命名为MySet:

function MySet() {   var collection = [];   this.has = function (element) {     return (collection.indexOf(element) !== -1);   }    this.values = function () {     return collection;   }    this.size = function () {     return collection.length;   }    this.add = function (element) {     if (!this.has(element)) {       collection.push(element);       return true;     }     return false;   }    this.remove = function (element) {     if (this.has(element)) {       index = collection.indexOf(element);       collection.splice(index, 1);       return true;     }     return false;   }    this.union = function (otherSet) {     var unionSet = new MySet();     var firstSet = this.values();     var secondSet = otherSet.values();     firstSet.forEach(function (e) {       unionSet.add(e);     });     secondSet.forEach(function (e) {       unionSet.add(e);     });     return unionSet;   }    this.intersection = function (otherSet) {     var intersectionSet = new MySet();     var firstSet = this.values();     firstSet.forEach(function (e) {       if (otherSet.has(e)) {         intersectionSet.add(e);       }     });     return intersectionSet;   }    this.difference = function (otherSet) {     var differenceSet = new MySet();     var firstSet = this.values();     firstSet.forEach(function (e) {       if (!otherSet.has(e)) {         differenceSet.add(e);       }     });     return differenceSet;   }    this.subset = function (otherSet) {     var firstSet = this.values();     return firstSet.every(function (value) {       return otherSet.has(value);     });   } }

5. Hash Table(哈希表/散列表)

Javascript常见数据结构的实现方法是什么

Hash Table是一种用于存储键值对(key value pair)的数据结构,因为Hash  Table根据key查询value的速度很快,所以它常用于实现Map、Dictinary、Object等数据结构。如上图所示,Hash  Table内部使用一个hash函数将传入的键转换成一串数字,而这串数字将作为键值对实际的key,通过这个key查询对应的value非常快,时间复杂度将达到O(1)。Hash函数要求相同输入对应的输出必须相等,而不同输入对应的输出必须不等,相当于对每对数据打上唯一的指纹。

一个Hash Table通常具有下列方法:

  1. add:增加一组键值对

  2. remove:删除一组键值对

  3. lookup:查找一个键对应的值

一个简易版本的Hash Table的Javascript实现:

function hash(string, max) {   var hash = 0;   for (var i = 0; i < string.length; i++) {     hash += string.charCodeAt(i);   }   return hash % max; }  function HashTable() {   let storage = [];   const storageLimit = 4;    this.add = function (key, value) {     var index = hash(key, storageLimit);     if (storage[index] === undefined) {       storage[index] = [         [key, value]       ];     } else {       var inserted = false;       for (var i = 0; i < storage[index].length; i++) {         if (storage[index][i][0] === key) {           storage[index][i][1] = value;           inserted = true;         }       }       if (inserted === false) {         storage[index].push([key, value]);       }     }   }    this.remove = function (key) {     var index = hash(key, storageLimit);     if (storage[index].length === 1 && storage[index][0][0] === key) {       delete storage[index];     } else {       for (var i = 0; i < storage[index]; i++) {         if (storage[index][i][0] === key) {           delete storage[index][i];         }       }     }   }    this.lookup = function (key) {     var index = hash(key, storageLimit);     if (storage[index] === undefined) {       return undefined;     } else {       for (var i = 0; i < storage[index].length; i++) {         if (storage[index][i][0] === key) {           return storage[index][i][1];         }       }     }   } }

6. Tree(树)

Javascript常见数据结构的实现方法是什么

顾名思义,Tree的数据结构和自然界中的树极其相似,有根、树枝、叶子,如上图所示。Tree是一种多层数据结构,与Array、Stack、Queue相比是一种非线性的数据结构,在进行插入和搜索操作时很高效。在描述一个Tree时经常会用到下列概念:

  1. Root(根):代表树的根节点,根节点没有父节点

  2. Parent Node(父节点):一个节点的直接上级节点,只有一个

  3. Child Node(子节点):一个节点的直接下级节点,可能有多个

  4. Siblings(兄弟节点):具有相同父节点的节点

  5. Leaf(叶节点):没有子节点的节点

  6. Edge(边):两个节点之间的连接线

  7. Path(路径):从源节点到目标节点的连续边

  8. Height of Node(节点的高度):表示节点与叶节点之间的最长路径上边的个数

  9. Height of Tree(树的高度):即根节点的高度

  10. Depth of Node(节点的深度):表示从根节点到该节点的边的个数

  11. Degree of Node(节点的度):表示子节点的个数

我们以二叉查找树为例,展示树在Javascript中的实现。在二叉查找树中,即每个节点最多只有两个子节点,而左侧子节点小于当前节点,而右侧子节点大于当前节点,如图所示:

Javascript常见数据结构的实现方法是什么

一个二叉查找树应该具有以下常用方法:

  1. add:向树中插入一个节点

  2. findMin:查找树中最小的节点

  3. findMax:查找树中最大的节点

  4. find:查找树中的某个节点

  5. isPresent:判断某个节点在树中是否存在

  6. remove:移除树中的某个节点

以下是二叉查找树的Javascript实现:

class Node {   constructor(data, left = null, right = null) {     this.data = data;     this.left = left;     this.right = right;   } }  class BST {   constructor() {     this.root = null;   }    add(data) {     const node = this.root;     if (node === null) {       this.root = new Node(data);       return;     } else {       const searchTree = function (node) {         if (data < node.data) {           if (node.left === null) {             node.left = new Node(data);             return;           } else if (node.left !== null) {             return searchTree(node.left);           }         } else if (data > node.data) {           if (node.right === null) {             node.right = new Node(data);             return;           } else if (node.right !== null) {             return searchTree(node.right);           }         } else {           return null;         }       };       return searchTree(node);     }   }    findMin() {     let current = this.root;     while (current.left !== null) {       current = current.left;     }     return current.data;   }    findMax() {     let current = this.root;     while (current.right !== null) {       current = current.right;     }     return current.data;   }    find(data) {     let current = this.root;     while (current.data !== data) {       if (data < current.data) {         current = current.left       } else {         current = current.right;       }       if (current === null) {         return null;       }     }     return current;   }    isPresent(data) {     let current = this.root;     while (current) {       if (data === current.data) {         return true;       }       if (data < current.data) {         current = current.left;       } else {         current = current.right;       }     }     return false;   }    remove(data) {     const removeNode = function (node, data) {       if (node == null) {         return null;       }       if (data == node.data) {         // node没有子节点         if (node.left == null && node.right == null) {           return null;         }         // node没有左侧子节点         if (node.left == null) {           return node.right;         }         // node没有右侧子节点         if (node.right == null) {           return node.left;         }         // node有两个子节点         var tempNode = node.right;         while (tempNode.left !== null) {           tempNode = tempNode.left;         }         node.data = tempNode.data;         node.right = removeNode(node.right, tempNode.data);         return node;       } else if (data < node.data) {         node.left = removeNode(node.left, data);         return node;       } else {         node.right = removeNode(node.right, data);         return node;       }     }     this.root = removeNode(this.root, data);   } }

测试一下:

const bst = new BST();  bst.add(4); bst.add(2); bst.add(6); bst.add(1); bst.add(3); bst.add(5); bst.add(7); bst.remove(4); console.log(bst.findMin()); console.log(bst.findMax()); bst.remove(7); console.log(bst.findMax()); console.log(bst.isPresent(4));

打印结果:

1 7 6 false

7. Trie(字典树,读音同try)

Javascript常见数据结构的实现方法是什么

Trie也可以叫做Prefix  Tree(前缀树),也是一种搜索树。Trie分步骤存储数据,树中的每个节点代表一个步骤,trie常用于存储单词以便快速查找,比如实现单词的自动完成功能。  Trie中的每个节点都包含一个单词的字母,跟着树的分支可以可以拼写出一个完整的单词,每个节点还包含一个布尔值表示该节点是否是单词的最后一个字母。

Trie一般有以下方法:

  • add:向字典树中增加一个单词

  • isWord:判断字典树中是否包含某个单词

  • print:返回字典树中的所有单词 

 function Node() {   this.keys = new Map();   this.end = false;   this.setEnd = function () {     this.end = true;   };   this.isEnd = function () {     return this.end;   } }  function Trie() {   this.root = new Node();    this.add = function (input, node = this.root) {     if (input.length === 0) {       node.setEnd();       return;     } else if (!node.keys.has(input[0])) {       node.keys.set(input[0], new Node());       return this.add(input.substr(1), node.keys.get(input[0]));     } else {       return this.add(input.substr(1), node.keys.get(input[0]));     }   }    this.isWord = function (word) {     let node = this.root;     while (word.length > 1) {       if (!node.keys.has(word[0])) {         return false;       } else {         node = node.keys.get(word[0]);         word = word.substr(1);       }     }     return (node.keys.has(word) && node.keys.get(word).isEnd()) ? true : false;   }    this.print = function () {     let words = new Array();     let search = function (node = this.root, string) {       if (node.keys.size != 0) {         for (let letter of node.keys.keys()) {           search(node.keys.get(letter), string.concat(letter));         }         if (node.isEnd()) {           words.push(string);         }       } else {         string.length > 0 ? words.push(string) : undefined;         return;       }     };     search(this.root, new String());     return words.length > 0 ? words : null;   } }

8. Graph(图)

Javascript常见数据结构的实现方法是什么

Graph是节点(或顶点)以及它们之间的连接(或边)的集合。Graph也可以称为Network(网络)。根据节点之间的连接是否有方向又可以分为Directed  Graph(有向图)和Undrected Graph(无向图)。Graph在实际生活中有很多用途,比如:导航软件计算最佳路径,社交软件进行好友推荐等等。

Graph通常有两种表达方式:

Adjaceny List(邻接列表):

Javascript常见数据结构的实现方法是什么

邻接列表可以表示为左侧是节点的列表,右侧列出它所连接的所有其他节点。

和 Adjacency Matrix(邻接矩阵):

Javascript常见数据结构的实现方法是什么

邻接矩阵用矩阵来表示节点之间的连接关系,每行或者每列表示一个节点,行和列的交叉处的数字表示节点之间的关系:0表示没用连接,1表示有连接,大于1表示不同的权重。

访问Graph中的节点需要使用遍历算法,遍历算法又分为广度优先和深度优先,主要用于确定目标节点和根节点之间的距离,

在Javascript中,Graph可以用一个矩阵(二维数组)表示,广度优先搜索算法可以实现如下:

function bfs(graph, root) {   var nodesLen = {};    for (var i = 0; i < graph.length; i++) {     nodesLen[i] = Infinity;   }    nodesLen[root] = 0;    var queue = [root];   var current;    while (queue.length != 0) {     current = queue.shift();      var curConnected = graph[current];     var neighborIdx = [];     var idx = curConnected.indexOf(1);     while (idx != -1) {       neighborIdx.push(idx);       idx = curConnected.indexOf(1, idx + 1);     }      for (var j = 0; j < neighborIdx.length; j++) {       if (nodesLen[neighborIdx[j]] == Infinity) {         nodesLen[neighborIdx[j]] = nodesLen[current] + 1;         queue.push(neighborIdx[j]);       }     }   }    return nodesLen; }

测试一下:

var graph = [   [0, 1, 1, 1, 0],   [0, 0, 1, 0, 0],   [1, 1, 0, 0, 0],   [0, 0, 0, 1, 0],   [0, 1, 0, 0, 0] ];  console.log(bfs(graph, 1));

打印:

{   0: 2,   1: 0,   2: 1,   3: 3,   4: Infinity }

感谢各位的阅读,以上就是“Javascript常见数据结构的实现方法是什么”的内容了,经过本文的学习后,相信大家对Javascript常见数据结构的实现方法是什么这一问题有了更深刻的体会,具体使用情况还需要大家实践验证。这里是编程网,小编将为大家推送更多相关知识点的文章,欢迎关注!

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本文标题: Javascript常见数据结构的实现方法是什么

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    JavaScript的Set数据结构是什么,相信很多没有经验的人对此束手无策,为此本文总结了问题出现的原因和解决方法,通过这篇文章希望你能解决这个问题。1.&ensp;什么是 SetSet 可以简单的看作是数学上的集合。它是一系列无...
    99+
    2023-06-22
  • C++中常见的数据结构问题及解决方法
    C++中常见的数据结构问题及解决方法数据结构是计算机科学中最基础、最核心的概念之一。在C++编程中,我们常常需要使用各种数据结构来解决实际问题。然而,有时候我们可能会遇到一些问题,如如何初始化一个栈或者链表,如何在二叉树中进行查找等。本文将...
    99+
    2023-10-22
    解决方法 - 链表 (Linked List) 数据结构问题 - 数组 (Array) - 栈和队列 (Stack an
  • C语言数据结构系列之树的概念结构和常见表示方法
    0x00 树的概念 树是一种非线性的数据结构,它是由 n(n >= 0)个有限节点组成的一个具有层次关系的集合。 ❓ 那么为什么叫 "树" 呢...
    99+
    2022-11-13
  • Java实现链表数据结构的方法
    什么是链表? 链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构,数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针连接次序实现的。每一个链表都包含多个节点,节点又包含两个部分,一个是数据域(储存节...
    99+
    2022-11-12
  • kettle非结构化数据迁移的方法是什么
    非结构化数据迁移的方法因具体情况而异,以下是几种常用的方法:1. 手动复制:将原始数据手动复制到目标系统中。这种方法适用于数据量较小...
    99+
    2023-09-20
    kettle
  • Golang函数的算法和数据结构实现方法
    作为一种相对较新的编程语言,Go语言(也通常称为Golang)已被越来越多的开发者所青睐。Golang的一大特点就是速度快,而这是得益于其高效的并发机制和出色的算法实现。在Golang中,函数是非常重要的概念,成为了程序员高效编写代码的关键...
    99+
    2023-05-17
    算法 Golang 数据结构
  • raid5常见故障数据恢复的方法是什么
    今天小编给大家分享一下raid5常见故障数据恢复的方法是什么的相关知识点,内容详细,逻辑清晰,相信大部分人都还太了解这方面的知识,所以分享这篇文章给大家参考一下,希望大家阅读完这篇文章后有所收获,下面我们一起来了解一下吧。服务器raid阵列...
    99+
    2023-06-03
  • springboot构造树形结构数据并查询的方法是什么
    本篇内容主要讲解“springboot构造树形结构数据并查询的方法是什么”,感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷,实用性强。下面就让小编来带大家学习“springboot构造树形结构数据并查询的方法是什么”吧!因为项目需要,页...
    99+
    2023-06-25
  • Redis内部数据结构Dict的实现方法
    目录一、dict是什么二、dict数据结构1.结构梳理2. 扩容条件3. 缩容条件我们平时用Redis的时候,只是了解到了它对外的一些结构,如:string、list、set、has...
    99+
    2022-11-13
  • java数据结构中稀疏数组的实现方法
    这篇文章主要讲解了“java数据结构中稀疏数组的实现方法”,文中的讲解内容简单清晰,易于学习与理解,下面请大家跟着小编的思路慢慢深入,一起来研究和学习“java数据结构中稀疏数组的实现方法”吧!目录稀疏数组:实现思路:举例:二维数组转稀疏数...
    99+
    2023-06-20
  • redis五种数据结构的底层实现方法
    本篇内容主要讲解“redis五种数据结构的底层实现方法”,感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷,实用性强。下面就让小编来带大家学习“redis五种数据结构的底层实现方法”吧!实现方法:1、每种数据结构都有自己底层的内部编码实现...
    99+
    2023-06-20
  • 怎么深入了解Java数据结构中常见的排序算法
    本篇文章给大家分享的是有关怎么深入了解Java数据结构中常见的排序算法,小编觉得挺实用的,因此分享给大家学习,希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获,话不多说,跟着小编一起来看看吧。一,概念1,排序排序,就是使一串记录,按照其中的某个或某些关...
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    2023-06-29
  • Python实现解析命令行参数的常见方法总结
    目录简介基本形式3种常见的获取和解析命令行参数的方法sys.argv案例案例源码1案例源码2案例1案例2案例3案例4简介 除ide的执行方式外,命令行的方式执行Python脚本是参数...
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    2022-11-11
  • DBus数据库表结构变更处理方法是什么
    这篇文章主要讲解了“DBus数据库表结构变更处理方法是什么”,文中的讲解内容简单清晰,易于学习与理解,下面请大家跟着小编的思路慢慢深入,一起来研究和学习“DBus数据库表结构变更处理方法是什么”吧!一、感知...
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    2022-10-19
  • 数据结构与算法的基数排序是什么
    本篇内容主要讲解“数据结构与算法的基数排序是什么”,感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷,实用性强。下面就让小编来带大家学习“数据结构与算法的基数排序是什么”吧! 基数排序鸿蒙官方战略合作共建——HarmonyOS技...
    99+
    2023-06-15
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