一、认识队列

队列（Queue）是一种 受限的线性数据结构，具有 先进先出（FIFO，First In First Out）的特点。

受限之处：

• 只允许在表的前端（front）进行删除操作。
• 只允许在表的后端（rear）进行插入操作。

我们可以将队列的特点与生活中的一些场景进行类比：

生活中类似队列结构的场景：

• 排队：在电影院、商场或者排队购票、结账、使用厕所等场合，人们按照先来后到的顺序排队等待。当有人完成任务或离开时，排在前面的人先得到处理，后面的人依次顺延。
• 优先处理：有时候在队列中可能存在一些特殊情况，例如有一些人拥有特权或优先级较高，可以优先得到处理。这类似于某些特定情况下，例如VIP顾客或急诊患者在排队过程中可以被提前处理。

图解队列：

队列作为一种常见的数据结构，具有广泛的应用。它在计算机科学和软件开发中有着重要的角色，用于解决各种问题，例如任务调度、缓冲区管理、广度优先搜索等。

通过理解队列的特性和场景，我们可以更好地应用队列数据结构来解决实际问题，并提高处理效率。

二、队列的实现

class Queue {
  constructor() {
    this.items = [];
  }

  /**
   * 入队
   * @param {*} value
   */
  enqueue(value) {
    this.items.push(value);
  }

  /**
   * 出队
   * @returns 返回出队的元素
   */
  dequeue() {
    return this.items.shift();
  }

  /**
   * 判断队列是否为空
   * @returns
   */
  isEmpty() {
    return this.items.length === 0;
  }

  /**
   * 返回队头元素
   * @returns
   */
  front() {
    if (this.isEmpty()) return null;
    return this.items[0];
  }

  /**
   * 清空队列
   */
  clear() {
    this.items = [];
  }

  /**
   * 返回队列的大小
   * @returns
   */
  size() {
    return this.items.length;
  }
}

三、队列的应用

1. 击鼓传花

使用队列实现小游戏：击鼓传花。

分析：传入一组数据集合和设定的数字 number，循环遍历数组内元素，遍历到的元素为指定数字 number 时将该元素删除，直至数组剩下一个元素。

function passGame(nameList, num) {
  // 1. 创建一个队列
  const queue = new Queue();

  // 2. 将 nameList 里面的每一个元素一次加入到队列中
  for (const name of nameList) {
    queue.enqueue(name);
  }

  // 3. 开始数数：队列中只剩下 1 个元素时就停止数数
  while (queue.size() > 1) {
    // 不是 num 时，重新加入到队列的末尾
    // 是 num 时，将其删除
    for (let i = 0; i < num - 1; i++) {
      queue.enqueue(queue.dequeue());
    }
    // num 对应这个人，直接从队列中删除
    queue.dequeue();
  }

  // 4. 获取剩下的那个人
  return queue.front();
}

console.log('击鼓传花：'', passGame(['A', 'B', 'C', 'D', 'E'], 3));
// 击鼓传花： D

四、优先级队列

1. 场景

生活中类似 优先队列 的场景：有时候在队列中可能存在一些特殊情况，例如有一些人拥有特权或优先级较高，可以优先得到处理。这类似于某些特定情况下，例如VIP顾客或急诊患者在排队过程中可以被提前处理。

2. 特点

• 我们知道，普通的队列插入一个元素，数据会被放在后端，并且需要前面所有的元素都处理完成后才会处理前面的数据。
• 但是优先级队列，在插入一个元素的时候会考虑该数据的优先级。
• 和其他数据优先级进行 比较，
• 比较完成后，可以得出这个元素在队列中正确的位置。
• 其他处理方式，和基本队列的处理方式一样。

3. 代码实现

class PriorityQueue extends Queue {
  /**
   * 重写入队方法
   * @param {*} value 元素
   * @param {*} priority 优先级
   */
  enqueue(value, priority) {
    // 1. 创建入队元素
    const element = { value, priority };
    // 2. 根据优先级插入到合适的位置
    let inserted = false;
    for (let i = 0; i < this.items.length; i++) {
      const item = this.items[i];
      if (priority > item.priority) {
        this.items.splice(i, 0, element);
        inserted = true;
        break;
      }
    }
    // 3. 如果优先级最低，则插入到队尾
    if (!inserted) {
      this.items.push(element);
    }
  }
}