javascript中有資料結構,資料結構是指相互之間存在一種或者多種特定關係的資料元素集合;資料結構能夠有效的管理資料物件,提升運算效能,JavaScript中的資料結構有列表、棧、佇列、連結串列、字典、雜湊、圖和二叉查詢樹。
本教學操作環境:windows10系統、javascript1.8.5版、Dell G3電腦。
javascript有資料結構
資料結構:列表、棧、佇列、連結串列、字典、雜湊、圖和二叉查詢樹
列表
在日常生活中,人們經常使用列表:待辦事項列表、購物清單、最佳十名榜單等等。而計算機程式也在使用列表,在下面的條件下,選擇列表作為資料結構就顯得尤為有用:
資料結構較為簡單
不需要在一個長序列中查詢元素,或者對其進行排序
反之,如果資料結構非常複雜,列表的作用就沒有那麼大了。
棧
棧是一種特殊的列表,棧內的元素只能通過列表的一端存取,這一端稱為棧頂。想象一下,我們平常在飯館見到的一摞盤子就是現實世界常見的棧的例子,只能從最上面取盤子,盤子洗乾淨後,也只能放在最上面。棧被稱為一種後入先出的資料結構。是一種高效的資料結構,因為資料只能在棧頂新增或刪除,所以這樣的操作很快。
使用條件:
只要資料的儲存滿足後入先出或先進後出的原理,都優先考慮使用棧
佇列
佇列也是一種列表,不同的是佇列只能在隊尾插入元素,在隊首刪除元素。想象一下,我們在銀行排隊,排在最前面的人第一個辦理業務,而後面來的人只能排在隊伍的後面,直到輪到他們為止。
使用條件:
只要資料的儲存滿足先進先出、後入後出的原理,都優先考慮使用佇列
常見應用場景:
佇列主要用在和時間有關的地方,特別是作業系統中,佇列是實現多工的重要機制
訊息機制可以通過佇列來實現,程序排程也是使用佇列來實現
連結串列
連結串列也是一種列表,為什麼需要出現連結串列,JavaScript中陣列的主要問題時,它們被實現成了物件,與其他語言(比如C++和Java)的陣列相對,效率很低。如果你發現陣列在實際使用時很慢,就可以考慮使用連結串列來代替它。
使用條件:
連結串列幾乎可以用在任何可以使用一維陣列的情況中。如果需要隨機存取,陣列仍然是更好的選擇。
字典
字典是一種以鍵-值對行駛儲存資料的資料結構,JavaScript中的Object類就是以字典的形式設計的。JavaScript可以通過實現字典類,讓這種字典型別的物件使用起來更加簡單,字典可以實現物件擁有的常見功能,並相應拓展自己想要的功能,而物件在JavaScript編寫中隨處可見,所以字典的作用也異常明顯了。
雜湊
雜湊(也稱為雜湊表)是一種的常用的陣列儲存技術,雜湊後的陣列可以快速地插入或取用。雜湊使用的資料結構叫做雜湊表。在雜湊表上插入、刪除和取用資料都非常快,但對於查詢操作來說卻效率低下,比如查詢一組陣列中的最大值和最小值。這些操作需要求助於其他資料結構,比如下面介紹的二叉查詢樹。
雜湊表在JavaScript中可以基礎陣列去進行設計。陣列的長度是預先設定的,所有元素根據和該元素對應的鍵,儲存在陣列的特定位置,這裡的鍵和物件的鍵是型別的概念。使用雜湊表儲存陣列時,通過一個雜湊函數將鍵對映為一個數位,這個數位的範圍是0到雜湊表的長度。
即使使用一個高效的雜湊函數,依然存在將兩個鍵對映為同一個值得可能,這種現象叫做碰撞。常見碰撞的處理方法有:開鏈法和線性探測法(具體概念有興趣的可以網上自信瞭解)
使用條件:
可以用於資料的插入、刪除和取用,不適用於查詢資料
圖
圖由邊的集合及頂點的集合組成。地圖是我們身邊很常見的現實場景,比如每兩個城鎮都由某種道路相連。上面的每個城鎮可以看作一個頂點,連線城鎮的道路便是邊。邊由頂點對(v1, v2)定義,v1和v2分別是圖中的兩個頂點。頂點也有權重,也成為成本。如果一個圖的頂點對是有序的,則稱之為有向圖(例如常見的流程圖),反之,稱之為無序圖。
使用場景(用圖對現實中的系統建模):
交通系統,可以用頂點表示街道的十字路口,邊可以表示街道。加權的邊可以表示限速或者車道的數量。可以用該系統判斷最佳路線及最有可能堵車的街道。
任何運輸系統都可以用圖來建模。比如,航空公司可以用圖來為其飛行系統建模。將每個機場看成頂點,將經過兩個頂點的每條航線看作一條邊。加權的邊可以表示從一個機場到另一個機場的航班成本,或兩個機場間的距離,這取決於建模的物件是什麼。
搜尋圖的演演算法主要有兩種: 深度優先搜尋和廣度優先搜尋。
二元樹和二叉查詢樹
樹是電腦科學中經常用到的一種資料結構。樹是一種非線性的資料結構,以分層的方式儲存資料。
二元樹每個節點的子節點不允許超過兩個。一個父節點的兩個子節點分別稱為左節點和右節點,通過將子節點的個數限定為2,可以寫出高效的程式在樹中插入、查詢和刪除資料。
二叉查詢樹(BST)是一種特殊的二元樹,相對較小的值儲存在左節點中,較大的值儲存在右節點中。這一特性使得查詢的效率很高,對於數值型和非數值型的資料,比如單詞和字串,都是如此。
二叉查詢樹實現方法
function Node(data, left, right) { // 建立節點 this.data = data; this.left = left; this.right = right; this.show = show } function show () { // 顯示樹的資料 return this.data } function BST () { // 二叉查詢樹類 this.root = null; this.insert = insert; this.inOrder = inOrder; // inOrder是遍歷BST的方式 } function insert (data) { // 向樹中插入資料 var n = new Node(data, null, null) if (this.root == null) { this.root = n; } else { var current = this.root; var parent; while (true) { parent = current if (data < current.data) { current = current.left; if (current == null) { parent.left = n; break; } } else { current = current.right; if (current == null) { parent.right = n; break; } } } } }
遍歷BST的方式有三種:中序遍歷(以升序存取樹中所有節點,先存取左節點,再存取根節點,最後存取右節點)、先序遍歷(先存取根節點,再以同樣的方式存取左節點和右節點)、後序遍歷(先存取葉子節點,從左子樹到右子樹,再到根節點)
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