대기열 데이터 구조 이해: JavaScript의 FIFO 원리 익히기-JS 튜토리얼-php.cn

Understanding Queues Data Structure: Mastering FIFO Principle in JavaScript

이런 사진이...? 아침 출근 시간에 분주한 커피숍에 있다고 상상해 보세요 ☺️. 입구에 들어서면 카페인을 갈망하는 고객들이 주문을 하기 위해 길게 줄을 서 있는 모습이 보입니다. 카운터 뒤에서 효율적으로 일하는 바리스타는 사람들이 줄을 선 순서대로 주문을 받고 준비합니다. 이 일상적인 시나리오는 데이터 구조로서의 큐 개념을 완벽하게 보여줍니다.

프로그래밍 세계에서 큐는 FIFO(선입선출) 원칙을 준수하는 기본 데이터 구조입니다. 커피숍 줄과 마찬가지로 가장 먼저 줄을 선 사람이 가장 먼저 음식을 받고 떠나는 걸까요?. 이 간단하면서도 강력한 개념은 인쇄 작업 관리 및 네트워크 요청 처리에서 컴퓨터 과학 및 소프트웨어 개발의 다양한 영역에 광범위하게 적용됩니다. 너비 우선 검색 알고리즘을 구현하고 운영 체제에서 작업 일정을 조정하는 방법 ?.

이 특정 기사에서는 대기열의 매혹적인 세계를 탐색하고 JavaScript의 내부 작동, 구현 및 실제 애플리케이션을 탐구하겠습니다. 코딩을 처음 접하는 사람이든, 더 깊은 이해를 원하는 중급 프로그래머이든, 이 튜토리얼은 프로젝트에서 대기열 데이터 구조를 효과적으로 활용할 수 있는 지식과 기술을 제공합니다 ?️.

대기열이란 무엇입니까?

큐는 FIFO(선입선출) 원칙을 따르는 선형 데이터 구조입니다. 먼저 도착한 사람이 먼저 서비스를 받는, 서비스를 기다리는 사람들의 줄로 시각화할 수 있습니다. 프로그래밍 측면에서 이는 대기열에 추가된 첫 번째 요소가 가장 먼저 제거된다는 의미입니다.

주요 용어

큐에 대해 더 자세히 알아보기 전에 몇 가지 주요 용어를 숙지해 보겠습니다.

Term	Description
Enqueue	The process of adding an element to the rear (end) of the queue.
Dequeue	The process of removing an element from the front of the queue.
Front	The first element in the queue, which will be the next to be removed.
Rear	The last element in the queue, where new elements are added.
IsEmpty	A condition that checks if the queue has no elements.
Size	The number of elements currently in the queue.

Jenis Barisan

Walaupun kami akan memberi tumpuan terutamanya pada pelaksanaan Baris Asas, perlu diperhatikan bahawa terdapat beberapa jenis Baris:

Baris Gilir Mudah: Baris gilir FIFO standard yang akan kami laksanakan.
Barisan Pekeliling: Barisan di mana bahagian belakang disambungkan ke hadapan, membentuk bulatan. Ini adalah lebih cekap memori untuk baris gilir bersaiz tetap.
Baris Gilir Keutamaan: Baris gilir di mana elemen mempunyai keutamaan yang berkaitan, dan elemen keutamaan yang lebih tinggi dinyah gilir sebelum yang mempunyai keutamaan yang lebih rendah.

Operasi Beratur

Operasi utama yang dilakukan pada Baris ialah:

Enqueue: Tambahkan elemen pada bahagian belakang baris gilir.
Dequeue: Alih keluar dan kembalikan elemen di hadapan baris gilir.
Intai: Kembalikan elemen di hadapan baris gilir tanpa mengalihkannya.
IsEmpty: Semak sama ada baris gilir kosong.
Saiz: Dapatkan bilangan elemen dalam baris gilir.

Aplikasi Baris Gilir Dunia Sebenar

Baris gilir mempunyai banyak aplikasi praktikal dalam sains komputer dan pembangunan perisian:

Penjadualan Tugas: Sistem pengendalian menggunakan baris gilir untuk mengurus proses dan tugasan.
Breadth-First Search (BFS): Dalam algoritma graf, baris gilir digunakan untuk meneroka nod peringkat demi tahap.
Penyelewengan Kerja Cetak: Barisan gilir pencetak menguruskan susunan kerja cetakan.
Penimbal Papan Kekunci: Baris gilir menyimpan ketukan kekunci mengikut susunan ia ditekan.
Pelayan Web: Minta baris gilir membantu mengurus permintaan HTTP masuk.
Pemindahan Data Tak Segerak: Baris gilir dalam sistem pemesejan memastikan data diproses dalam susunan yang betul.

Pelaksanaan Baris Gilir dalam JavaScript

class Node {
  constructor(value) {
    this.value = value;
    this.next = null;
  }
}

class Queue {
  constructor() {
    this.front = null;
    this.rear = null;
    this.size = 0;
  }

  // Add an element to the rear of the queue
  enqueue(value) {
    const newNode = new Node(value);
    if (this.isEmpty()) {
      this.front = newNode;
      this.rear = newNode;
    } else {
      this.rear.next = newNode;
      this.rear = newNode;
    }
    this.size++;
  }

  // Remove and return the element at the front of the queue
  dequeue() {
    if (this.isEmpty()) {
      return "Queue is empty";
    }
    const removedValue = this.front.value;
    this.front = this.front.next;
    this.size--;
    if (this.isEmpty()) {
      this.rear = null;
    }
    return removedValue;
  }

  // Return the element at the front of the queue without removing it
  peek() {
    if (this.isEmpty()) {
      return "Queue is empty";
    }
    return this.front.value;
  }

  // Check if the queue is empty
  isEmpty() {
    return this.size === 0;
  }

  // Return the number of elements in the queue
  getSize() {
    return this.size;
  }

  // Print the elements of the queue
  print() {
    if (this.isEmpty()) {
      console.log("Queue is empty");
      return;
    }
    let current = this.front;
    let queueString = "";
    while (current) {
      queueString += current.value + " -> ";
      current = current.next;
    }
    console.log(queueString.slice(0, -4)); // Remove the last " -> "
  }
}

// Usage example
const queue = new Queue();

queue.enqueue(10);
queue.enqueue(20);
queue.enqueue(30);

console.log("Queue after enqueuing 10, 20, and 30:");
queue.print(); // Output: 10 -> 20 -> 30

console.log("Front element:", queue.peek()); // Output: 10

console.log("Dequeued element:", queue.dequeue()); // Output: 10

console.log("Queue after dequeuing:");
queue.print(); // Output: 20 -> 30

console.log("Queue size:", queue.getSize()); // Output: 2

console.log("Is queue empty?", queue.isEmpty()); // Output: false

queue.enqueue(40);
console.log("Queue after enqueuing 40:");
queue.print(); // Output: 20 -> 30 -> 40

while (!queue.isEmpty()) {
  console.log("Dequeued:", queue.dequeue());
}

console.log("Is queue empty?", queue.isEmpty()); // Output: true

로그인 후 복사

Kesimpulan

Tahniah! Anda kini telah menguasai struktur data Baris Gilir dalam JavaScript. Daripada memahami prinsip asasnya kepada melaksanakan pelbagai jenis baris gilir dan menyelesaikan masalah LeetCode, anda telah memperoleh asas yang kukuh dalam konsep sains komputer yang penting ini.

Baris gilir bukan sekadar binaan teori; mereka mempunyai banyak aplikasi dunia sebenar dalam pembangunan perisian, daripada mengurus tugas tak segerak kepada mengoptimumkan aliran data dalam sistem yang kompleks. Semasa anda meneruskan perjalanan pengaturcaraan anda, anda akan mendapati bahawa pemahaman yang mendalam tentang baris gilir akan membantu anda mereka bentuk algoritma yang lebih cekap dan membina aplikasi yang lebih mantap.

Untuk mengukuhkan lagi pengetahuan anda, saya menggalakkan anda mengamalkan lebih banyak masalah berkaitan Baris pada LeetCode dan platform pengekodan lain

Kekal Kemas Kini dan Terhubung

Untuk memastikan anda tidak terlepas mana-mana bahagian dalam siri ini dan untuk berhubung dengan saya untuk perbincangan yang lebih mendalam tentang Pembangunan Perisian (Web, Pelayan, Mudah Alih atau Mengikis / Automasi), struktur data dan algoritma serta teknologi menarik yang lain topik, ikuti saya di: