js堆,栈与队列

时间 2019-12-08

原文原文链接

栈的定义

栈是计算机科学中的一种抽象数据类型，只容许在有序的线性数据集合的一端（称为堆栈顶端，英语：top）进行加入数据（英语：push）和移除数据（英语：pop）的运算。于是按照后进先出（LIFO, Last In First Out）的原理运做。（百科全书）html

栈的经常使用操做

栈中有两个基本的操做数组

推入：从栈的顶端推入一个数据，依次往下推
弹出：讲栈顶端的数据移除

栈的基本提点就是浏览器

先进后出，后进先出
除了头尾的节点，每一个元素都有一个先驱和一个后继

对于栈的画面的理解，能够想象成一个步枪弹夹添加子弹和射击的过程
弹夹只有一个出入口进行推入和弹出数据结构

js模拟实现一个栈

<body style='width: 80%;height:80%; margin: 10% auto;'>
<ul id="stackBox" style="width:100px;border:1px solid #1fb19e;">
</ul>
<div style="width:400px; display:flex;">
    <input id="funStackBox" value="执行函数">
    <div style="margin-left:100px;">
        <button onclick="pushStack()" type='primary'>进栈</button>
        <button onclick="popStack()" type='primary'>出栈</button>
    </div>
</div>
<script>
    // 栈盒子
    let stackBox = document.getElementById('stackBox')
    // 执行函数盒子
    let funStackBox = document.getElementById('funStackBox')

    // 栈类
    class Stack {
        constructor(length) {
            this.list = []
            this.length = length
        }
        // 新增栈
        addStack(val) {
            if (this.length > this.list.length) {
                this.list.push(val)
                let beforeDom = document.getElementById(this.list.length - 1)
                // 新增栈
                let el = document.createElement('li')
                el.id = this.list.length
                el.innerText = this.list[this.list.length - 1]
                stackBox.insertBefore(el, beforeDom)
            }else{
                console.log('栈满了')
            }
        }
        // 弹出栈
        popStack() {
            let delDom = document.getElementById(this.list.length)
            stackBox.removeChild(delDom)
            return this.list.pop()
        }
        // 栈的大小
        stackLength() {
            console.log('当前栈大小为'+this.list.length)
            return this.list.length
        }
        // 栈的顶层元素
        stackIsHas() {
            return this.list.length?this.list[this.list.length]:console.log('没有栈了')
        }
        //查看全部元素
        showStack() {
            return this.list.join('\n');
        }
        //清空队列
        clearStack() {
            this.list = [];
            this.showStack()
            console.log('栈空了')
        }
    }
    stackOne = new Stack(5)
    /**
     * @author: 周靖松
     * @information: 进栈
     * @Date: 2019-06-10 12:47:16
     */
    function pushStack() {
        stackOne.addStack(funStackBox.value)
        console.log(funStackBox.value, '进栈')
        stackOne.stackLength()
        stackOne.stackIsHas()
    }
    /**
     * @author: 周靖松
     * @information: 出栈
     * @Date: 2019-06-10 12:47:16
     */
    function popStack() {
        let popStack = stackOne.popStack(funStackBox.value)
        console.log(popStack, '出栈')
        stackOne.stackLength()
        stackOne.stackIsHas()
    }


</script>

</body>

效果图以下函数

栈被建立的时机

上边说了栈的基本结构和方法，那么栈被建立的时候又作了什么事情呢flex

首先在咱们的js在解释执行代码的时候，最早遇到的就是全局代码，因此在一开始的时候首先就会向栈里边压入一个全局执行上下文this

全局上下文只有在全局执行环境被销毁的时候才会被弹出销毁
全局执行上下文只有一个就是浏览器中的window对象，this默认指向这个全局对象3d

而后当执行一个函数的时候，会在开始先建立一个执行上下文压入栈中，若是里边又执行其余的函数的时候，又会建立一个新的执行上下文压入执行栈中，直到函数执行完毕，就会把函数的上下文从执行栈中弹出指针

function fun3() {
console.log('3')
}

function fun2() {
    fun3();
}

function fun1() {
    fun2();
}

fun1();

好比说上边这段代码，他的进栈出栈顺序就是一开始咱们放的那两张图的效果code

function fun1() {
     console.log('1')
}
function fun2() {
     console.log('2')
}
function fun3() {
     console.log('3')
}

若是是这种的话则会是最下边有一个全局的栈，而后三个函数分别进栈出栈

栈中的执行上下文

刚才咱们在上边提到了执行上下文的概念，执行上下文是跟函数相关的，执行上下文分为两个阶段

建立阶段
执行阶段

首先建立阶段

扫描变量和函数（肯定变量环境）
肯定this指向
肯定词法环境

简单说一下词法环境和变量环境的区别，我我的理解的就是说词法环境是包含变量环境的

在js里边原型链你们都不陌生，js在当前的对象里边找不到所使用的属性的话会去他的上一级去找
直到Object，再找不到就会undefined ，这里边当前对象的做用域就是他的变量环境，而词法环境则是与之关联的的执行上下文中声明的变量

在建立阶段函数的声明会被储存在当前的变量环境之中，var的变量的话则会被设置成undefined
，因此咱们在声明以前就能够访问到var声明的变量，but他是一个undfined

而后就是执行阶段了

这个时候已经完成了对全部变量的分配，开始执行代码

队列的定义

队列是一种比较高效的数据结构，他与栈不一样的是，队列只能在队尾插入元素，在队首删除元素，
队列用生活中的事物距离的话，你们能够想一想一下沙漏，先进入的沙子先出去，后进去的沙子后出去

队列比栈高效的地方就在于，循环的时候，栈会开辟一个新的临时栈，而后进行排序，再循环，最后在确保不打乱原有顺序的状况下排列回去

队列则不须要这么多步骤

js模拟队列实现

队列经常使用的一些操做有

向队尾添加一个元素
删除队首元素
显示全部元素
清空队列
队列是否为空

就先拿这些经常使用的方法实现如下，老规矩，请你们看代码

// 队列类
    class Queue {
        constructor() {
            this.dataStore = []
        }

        //新增
        addQueue(val) {
            this.dataStore.push(val);
        }


        //删除队列首的元素
        delQueue() {
            return this.queueIsNone()?console.log('队列空了'):this.dataStore.shift()
        }

        //队列是否为空
        queueIsNone() {
            return this.dataStore.length == 0
        }

        //查看全部元素
        showQueue() {
            return this.dataStore.join('\n');
        }

        //清空队列
        clearQueue() {
            this.dataStor = [];
            this.showQueue()
            console.log('队列空了')
        }
    }

    // 队列实例
    let queueOne = new Queue()
    /**
     * @author: 周靖松
     * @information: 进队
     * @Date: 2019-06-11 21:01:28
     */
    function QueueIn (){
        queueOne.addQueue(funStackBox.value)
        console.log(queueOne.showQueue())
    }
    /**
     * @author: 周靖松
     * @information: 出队
     * @Date: 2019-06-11 21:01:35
     */
    function QueueOut (){
        queueOne.delQueue()
        console.log(queueOne.showQueue())
    }
    /**
    * @author: 周靖松
    * @information: 清空队列
    * @Date: 2019-06-11 21:05:35
    */    
    function QueueClear(){
        queueOne.clearQueue()
    }

上边的代码你们能够本身写个html试一下哈，html就不写了直接贴一下效果图

另外虽然刚才咱们再例子中是用数据去模拟的栈和队列的实现，but 数组他其实并非一个栈内存，他是一个堆内存

堆的定义

如果知足如下特性，便可称为堆：是计算机科学中的一种特别的树状数据结构。能够给堆中的任意节点添加新的节点（百科全书）

堆和栈的区别

在JS中，每个数据都须要一个内存空间。内存空间又被分为两种，栈内存(stack)与堆内存(heap)。

栈为自动分配的内存空间，它由系统自动释放
堆是动态分配的内存，大小不定也不会自动释放

也不是说不会自动释放，堆在没有引用的时候，下一次垃圾回收机制出现的时候会回收他的内存

js 的变量分为基本类型和引用类型

基本类型（Undefined、Null、Boolean、Number和String）
基本类型在内存中占据空间小、大小固定，他们的值保存在栈(stack)空间，是按值来访问
引用类型（对象、数组、函数）
引用类型占据空间大、大小不固定, 栈内存中存放地址指向堆(heap)内存中的对象。是按引用访问的

盗个图举个例子

js不容许直接访问堆内存中的位置，所以咱们不能直接操做对象的堆内存空间，因此栈中存的是一个指向堆内存的一个地址

当咱们要访问堆内存中的引用数据类型时，实际上咱们首先是从栈中获取了该对象的地址引用（或者地址指针），而后再从堆内存中取得咱们须要的数据。

今天就堆栈队列的内容就大概说到这里下一篇博客在继续说一下，有什么说的不对或者不足的地方，请你们批评指正

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2. js里实现队列与堆栈
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