Memahami Struktur Data Baris: Menguasai Prinsip FIFO dalam JavaScript

Gambar ini... ? Bayangkan anda berada di kedai kopi yang sibuk pada waktu pagi ☕️. Semasa anda masuk, anda melihat barisan panjang pelanggan yang mengidam kafein menunggu untuk membuat pesanan mereka. Barista, bekerja dengan cekap di belakang kaunter, mengambil dan menyediakan pesanan dalam urutan yang tepat bahawa orang menyertai barisan. Senario harian ini dengan sempurna menggambarkan konsep Baris Gilir sebagai struktur data.

Dalam dunia pengaturcaraan, Queue ialah struktur data asas yang mematuhi prinsip First In, First Out (FIFO). Sama seperti barisan kedai kopi, orang pertama yang menyertai barisan adalah yang pertama dihidangkan dan meninggalkannya ?. Konsep mudah tetapi berkuasa ini mempunyai aplikasi yang meluas dalam pelbagai bidang sains komputer dan pembangunan perisian, daripada mengurus kerja cetakan ?️ dan mengendalikan permintaan rangkaian ? untuk melaksanakan algoritma carian luas pertama dan menyelaraskan penjadualan tugas dalam sistem pengendalian ?.

Dalam artikel khusus ini, kami akan meneroka dunia Gilir yang menarik, menyelidiki kerja dalaman, pelaksanaan dan aplikasi praktikalnya dalam JavaScript ?. Sama ada anda baru dalam pengekodan atau pengaturcara pertengahan yang ingin memperdalam pemahaman anda, tutorial ini akan memberikan anda pengetahuan dan kemahiran untuk menggunakan struktur data Baris Gilir dengan berkesan dalam projek anda ?️.

Jadual Kandungan

1. Apakah itu Baris?
2. Istilah Utama
3. Jenis Baris
4. Operasi Beratur
5. Aplikasi Baris Gilir Dunia Sebenar
6. Pelaksanaan Baris Gilir dalam JavaScript
7. Kesimpulan

---

---

Apakah itu Queue?

Baris Gilir ialah struktur data linear yang mengikut prinsip Masuk Pertama, Keluar Dahulu (FIFO). Ia boleh digambarkan sebagai barisan orang yang menunggu perkhidmatan, di mana orang yang tiba dahulu dilayan dahulu. Dari segi pengaturcaraan, ini bermakna elemen pertama yang ditambahkan pada baris gilir akan menjadi elemen pertama yang akan dialih keluar.

Terminologi Utama

Sebelum kita mendalami Baris Gilir, mari biasakan diri kita dengan beberapa istilah penting:

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:

1. Baris Gilir Mudah: Baris gilir FIFO standard yang akan kami laksanakan.
2. Barisan Pekeliling: Barisan di mana bahagian belakang disambungkan ke hadapan, membentuk bulatan. Ini adalah lebih cekap memori untuk baris gilir bersaiz tetap.
3. 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:

1. Enqueue: Tambahkan elemen pada bahagian belakang baris gilir.
2. Dequeue: Alih keluar dan kembalikan elemen di hadapan baris gilir.
3. Intai: Kembalikan elemen di hadapan baris gilir tanpa mengalih keluarnya.
4. IsEmpty: Semak sama ada baris gilir kosong.
5. Saiz: Dapatkan bilangan elemen dalam baris gilir.

Aplikasi Baris Gilir Dunia Sebenar

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

1. Penjadualan Tugas: Sistem pengendalian menggunakan baris gilir untuk mengurus proses dan tugasan.
2. Breadth-First Search (BFS): Dalam algoritma graf, baris gilir digunakan untuk meneroka nod peringkat demi tahap.
3. Penyelewengan Kerja Cetak: Barisan gilir pencetak menguruskan susunan kerja cetakan.
4. Penimbal Papan Kekunci: Baris gilir menyimpan ketukan kekunci mengikut susunan ia ditekan.
5. Pelayan Web: Minta baris gilir membantu mengurus permintaan HTTP masuk.
6. 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

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:

• GitHub
• Linkedin
• X (Twitter)

Nantikan dan selamat mengekod ?‍??

Atas ialah kandungan terperinci Memahami Struktur Data Baris: Menguasai Prinsip FIFO dalam JavaScript. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!