今天在项目中要使用JavaScript实现数据结构中的队列和堆栈，这里做一下总结。
一、队列和堆栈的简单介绍
1.1、队列的基本概念
队列:是一种支持先进先出(FIFO)的集合,即先被插入的数据,先被取出!
如下图所示：
1.2、堆栈的基本概念
堆栈:是一种支持后进先出(LIFO)的集合,即后被插入的数据,先被取出!
如下图所示：
二、 在JavaScript中实现队列和堆栈
在JavaScript中实现队列和数组主要是通过数组，js数组中提供了以下几个方法可以让我们很方便实现队列和堆栈：
shift:从数组中把第一个元素删除，并返回这个元素的值。
unshift: 在数组的开头添加一个或更多元素，并返回新的长度
push:在数组的中末尾添加元素，并返回新的长度
pop:从数组中把最后一个元素删除，并返回这个元素的值。
2.1、实现队列
| 代码如下 | 复制代码 |
| <script type="text/javascript"> //创建一个数组来模拟队列 var a=new Array(); console.log(a); //unshift: 在数组的开头添加一个或更多元素，并返回新的长度 console.log("入队"); 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("出队，先进先出"); console.log(a); //pop：从数组中把最后一个元素删除，并返回这个元素的值 a.pop();//----->1 console.log(a); a.pop();//----->2 console.log(a); a.pop();//----->3 console.log(a); a.pop();//----->4 console.log(a); </script> |
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在google浏览器控制台输出的效果如下图所示：
2.2、实现堆栈
| 代码如下 | 复制代码 |
| <script type="text/javascript"> //创建一个数组来模拟堆栈 var a=new Array(); console.log(a); //push: 在数组的末尾添加一个或更多元素，并返回新的长度 console.log("入栈"); 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("出栈，后进先出"); console.log(a); //pop：从数组中把最后一个元素删除，并返回这个元素的值 a.pop();//----->4 console.log(a); a.pop();//----->3 console.log(a); a.pop();//----->2 console.log(a); a.pop();//----->1 console.log(a); </script> |
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在google浏览器控制台输出的效果如下图所示：
2.3、push方法和unshift方法的性能测试
Array的push与unshift方法都能给当前数组添加元素，不同的是，push是在末尾添加，而unshift则是在开头添加，从原理就可以知道，unshift的效率是较低的。原因是，它每添加一个元素，都要把现有元素往下移一个位置。但到底效率差异有多大呢?下面来简单测试一下。
| 代码如下 | 复制代码 |
| <script type="text/javascript"> /* 关于代码中"var s=+newDate();"的技巧说明 解释如下:=+这个运算符是不存在的; +相当于.valueOf(); +new Date()相当于new Date().valueOf() //4个结果一样返回当前时间的毫秒数 alert(+new Date()); alert(+new Date); var s=new Date(); alert(s.valueOf()); alert(s.getTime()); */ var arr = [ ]; var startTime = +new Date(); //+new Date()相当于new Date().valueOf()，返回当前时间的毫秒数 // push性能测试 for (var i = 0; i < 100000; i++) { arr.push(i); } var endTime = +new Date(); console.log("调用push方法往数组中添加100000个元素耗时"+(endTime-startTime)+"毫秒"); startTime = +new Date(); arr = [ ]; // unshift性能测试 for (var i = 0; i < 100000; i++) { arr.unshift(i); } endTime = +new Date(); console.log("调用unshift方法往数组中添加100000个元素耗时"+(endTime-startTime)+"毫秒"); </script> |
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这段代码分别执行了100000次push和unshift操作，在Google浏览器运行一次，得到的结果如下图所示：
可见，unshift比push要慢差不多100倍!因此，平时还是要慎用unshift，特别是对大数组。那如果一定要达到unshift的效果，可以借助于Array的reverse方法，Array的reverse的方法能够把一个数组反转。先把要放进数组的元素用push添加，再执行一次reverse，就达到了unshift的效果。比如：
| 代码如下 | 复制代码 |
| <script type="text/javascript"> //创建一个数组来模拟堆栈 var a=new Array(); //使用push方法在数组的末尾添加元素 a.push(1) a.push(2); a.push(3); a.push(4); console.log("数组反转之前数组中的元素顺序"); console.log(a);//----->1,2,3,4 //Array有一个叫做reverse的方法，能够把一个数组反转。先把要放进数组的元素用push添加，再执行一次reverse，就达到了unshift的效果 a.reverse();//使用reverse方法将数组进行反转 console.log("数组反转之后数组中的元素顺序"); console.log(a); </script> |
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在google浏览器控制台输出的效果如下图所示：
从运行结果来看，数组元素的顺序已经反转过来了。
2.4、reverse方法的性能测试
reverse的性能又如何呢，下面再来测试：
| 代码如下 | 复制代码 |
| <script type="text/javascript"> var arr = [ ], s = +new Date; for (var i = 0; i < 100000; i++) { arr.push(i); } //调用reverse方法将数组里面的100000元素的顺序反转 arr.reverse(); console.log("调用reverse方法将数组里面的100000元素的顺序反转耗时："+(+new Date - s)+"毫秒"); </script> |
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在google浏览器控制台输出的效果如下图所示：
从运行效果中可以看到，reverse方法的性能极高，可以放心使用。
以上就是关于在javascript中通过数组来实现队列和堆栈的总结，并且简单测试了一下push、unshift、reverse这几个方法在操作大数组方面的性能优劣。