JavaScript版数据结构与算法

JavaScript数据结构和算法

前言

在过去的几年中,得益于Node.js的兴起,JavaScript越来越广泛地用于服务器端编程。鉴于JavaScript语言已经走出了浏览器,程序员发现他们需要更多传统语言(比如C++和Java)提供的工具。这些工具
包括传统的数据结构(如链表,栈,队列,图等),也包括传统的排序和查找算法。本文主要是总结什么情况下使用何种数据结构较好,并没有细讲里面的原理和实现方式,仅仅提供给阅读过《数据结构和算法》的同学作为总结和参考笔记,如果未细究过数据结构和算法的同学,本文也可以作为一个方向,希望能引导你去深究数据结构和算法。

为什么要学习数据结构和算法

数据结构和算法对于很多前端工程师来说,一直觉得是可有可无的,但其实不然,个人觉得,前端工程师其实是最需要重视数据结构和算法的人,因为前端所做的东西是用户访问网站第一眼看到的东西,特别在移动浪潮到来之后,对用户体验越来越高,对前端提出了更高的要求,面对越来越复杂的产品,需要坚实的数据结构和算法基础才能驾驭。
如果没有学习过计算机科学的程序员,当我们在处理一些问题时,比较熟悉的数据结构就是数组,数组无疑是一个很好的选择。但很多时候,对于很多复杂的问题,数组就显得太过简陋了,当学习了数据结构和算法之后,对于很多编程问题,当想到一个合适的数据结构后,设计和实现解决这些问题的算法就手到擒来。

相关知识点——数据结构、排序算法和查找算法

相关讲解细分:
数据结构:列表、栈、队列、链表、字典、散列、图和二叉查找树
排序算法:冒牌排序、选择排序、插入排序、希尔排序、归并排序和快速排序
查找算法:顺序查找和二分查找
列表
在日常生活中,人们经常使用列表:待办事项列表、购物清单、最佳十名榜单等等。而计算机程序也在使用列表
数据结构较为简单
不需要在一个长序列中查找元素,或者对其进行排序
反之,如果数据结构非常复杂,列表的作用就没有那么大了。

栈是一种特殊的列表,栈内的元素只能通过列表的一端访问,这一端称为栈顶。想象一下,我们平常在饭馆见到的一摞盘子就是现实世界常见的栈的例子,只能从最上面取盘子,盘子洗干净后,也只能放在最上面。栈被称为一种后入先出的数据结构。是一种高效的数据结构,因为数据只能在栈顶添加或删除,所以这样的操作很快。
只要数据的保存满足后入先出或先进后出的原理,都优先考虑使用栈

队列也是一种列表,不同的是队列只能在队尾插入元素,在队首删除元素。想象一下,我们在银行排队,排在最前面的人第一个办理业务,而后面来的人只能排在队伍的后面,直到轮到他们为止。

只要数据的保存满足先进先出、后入后出的原理,都优先考虑使用队列

队列主要用在和时间有关的地方,特别是操作系统中,队列是实现多任务的重要机制
消息机制可以通过队列来实现,进程调度也是使用队列来实现
链表

扫描二维码关注公众号,回复: 5372689 查看本文章

链表也是一种列表,为什么需要出现链表,JavaScript中数组的主要问题时,它们被实现成了对象,与其他语言(比如C++和Java)的数组相对,效率很低。如果你发现数组在实际使用时很慢,就可以考虑使用链表来代替它。
链表几乎可以用在任何可以使用一维数组的情况中。如果需要随机访问,数组仍然是更好的选择。

字典是一种以键-值对行驶存储数据的数据结构,JavaScript中的Object类就是以字典的形式设计的。JavaScript可以通过实现字典类,让这种字典类型的对象使用起来更加简单,字典可以实现对象拥有的常见功能,并相应拓展自己想要的功能,而对象在JavaScript编写中随处可见,所以字典的作用也异常明显了。

散列(也称为哈希表)是一种的常用的数组存储技术,散列后的数组可以快速地插入或取用。散列使用的数据结构叫做散列表。在散列表上插入、删除和取用数据都非常快,但对于查找操作来说却效率低下,比如查找一组数组中的最大值和最小值。这些操作需要求助于其他数据结构,比如下面介绍的二叉查找树。

散列表在JavaScript中可以基础数组去进行设计。数组的长度是预先设定的,所有元素根据和该元素对应的键,保存在数组的特定位置,这里的键和对象的键是类型的概念。使用散列表存储数组时,通过一个散列函数将键映射为一个数字,这个数字的范围是0到散列表的长度。

即使使用一个高效的散列函数,依然存在将两个键映射为同一个值得可能,这种现象叫做碰撞。常见碰撞的处理方法有:开链法和线性探测法(具体概念有兴趣的可以网上自信了解)

交通系统,可以用顶点表示街道的十字路口,边可以表示街道。加权的边可以表示限速或者车道的数量。可以用该系统判断最佳路线及最有可能堵车的街道。
任何运输系统都可以用图来建模。比如,航空公司可以用图来为其飞行系统建模。将每个机场看成顶点,将经过两个顶点的每条航线看作一条边。加权的边可以表示从一个机场到另一个机场的航班成本,或两个机场间的距离,这取决于建模的对象是什么。
搜索图的算法主要有两种: 深度优先搜索和广度优先搜索。

二叉树和二叉查找树

树是计算机科学中经常用到的一种数据结构。树是一种非线性的数据结构,以分层的方式存储数据。
二叉树每个节点的子节点不允许超过两个。一个父节点的两个子节点分别称为左节点和右节点,通过将子节点的个数限定为2,可以写出高效的程序在树中插入、查找和删除数据。
二叉查找树(BST)是一种特殊的二叉树,相对较小的值保存在左节点中,较大的值保存在右节点中。这一特性使得查找的效率很高,对于数值型和非数值型的数据,比如单词和字符串,都是如此。
二叉查找树实现方法
学习下载地址

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/weix1762238323/article/details/87900864