隊列是一種先進先出的數據結。隊列只能在隊尾插入元素，在隊首刪除元素，這點和棧不一樣。它用於存儲順序排列的數據。隊列就像我們日常中的排隊一樣，排在最前面的第一個辦理業務，新來的人只能在後面排隊。隊列這種數據結構在編程中被用到很多地方。

定義隊列的操作

　　上圖展示了隊列的兩個操作，入隊和出隊。出隊操作是刪除對頭的元素，入隊操作是在隊尾添加元素。除此之外我們還需要能夠獲取隊首和隊尾的元素或者全隊列的元素，還需要知道隊列的長度，還需要一個方法來清空隊列，由此，我們定義隊列的方法。

• enqueue() 入隊
• dequeue() 出隊
• front() 返回隊首
• back() 返回隊尾
• toString() 返回所有隊列中所有元素
• length() 返回隊列的長度
• clear() 清空隊列

隊列的實現

　　javascript中的數組具有其他編程語言的數組沒有的缺點，直接只用數組的push()方法就可以在數組末端加入元素，使用shift()方法可以刪除數組的第一個元素。使用數組來實現隊列順理成章。

　　準備開始實現對列Queue類，先從構造函數開始；

function Queue() {
    this.dataStore = [];
    this.enqueue = enqueue;
    
 
this.dequeue = dequeue;
    this.front = front;
    this.back = back;
    this.toString = toString;
    this.length = length;
}

　　接下來開始實現對列的各個方法。

　　enqueue()方法向隊尾添加一個元素，dequeue()方法刪除隊首的元素：

function enqueue(element) {
    this.dataStore.push(element);   // 把新來的元素放在隊尾
}

function dequeue() {
    return
 
 this.dataStore.shift();    // 刪除隊首元素，並把這個元素返回
}

　　front()和back()方法分別是返回隊列的隊首和隊尾的元素：

function front() {
    return this.dataStore[0];  // 返回隊首元素
}

function back() {
    return this.dataStore[this.dataStore.length - 1];  // 返回隊尾元素
}

　　toString() 方法顯示隊列內的所有元素:

function toString() {
    var retStr = ‘‘;
    this.dataStore.forEach(val => {   // 遍歷隊列，把隊列中的所有元素拼成字符串返回
        retStr += val + ‘\n‘;
    });
    return retStr;
}

　　length() 方法返回隊列長度，clear()方法清空隊列：

function length() {
    return this.dataStore.length;
}

function clear() {
    this.dataStore.length = 0;  // 通過把隊列的長置0來清空隊列
}

　　到此，隊列這種數據結構借助javascript已經實現了。接下來測試一下。

隊列的測試

　　測試代碼：

const q = new Queue();
q.enqueue(‘java‘);
q.enqueue(‘php‘);
q.enqueue(‘python‘);
console.log(‘隊列裏的所有元素：‘);
console.log(q.toString());
q.dequeue()
console.log(‘出隊之後所有元素：‘);
console.log(q.toString());
console.log(‘隊首元素：‘ + q.front());
console.log(‘隊尾元素：‘ + q.back());
console.log(‘隊列長度：‘ + q.length());
q.clear();
console.log(‘清空隊列後的長度：‘ + q.length());

　　輸出結果：

　　輸出結構符合預期。

優先隊列

　　在一般情況下，從隊列中刪除的元素，一定是率先入隊的元素。但有的特殊情況不用遵守先進先出的約定。比如急診室裏的隊列，醫生會根據病人病情的嚴重程度來決定服務的優先級。在這種隊列裏，從隊列中刪除的元素就有可能不是最先入隊的元素。這種情況，就需要使用一個叫優先隊列的數據結構來模擬。

　　接下來，我們以急診室排隊為例，實現以下優先隊列。

　　在急診室的候診室裏，分診護士會評估患者病情的嚴重程度，然後給一個優先級代碼，高優先級的患者先於低優先級的患 者就醫，同樣優先級的患者按照先來先服務的順序就醫。

　　先來定義存儲隊列元素的對象，然後再構建我們的優先隊列系統:

function Patient(name, code) {
    this.name = name;
    this.code = code;    // 優先級代碼，整數，代表患者優先級
}

　　現在需要重新定義 dequeue() 方法，使其刪除隊列中擁有最高優先級的元素。我們規定優先碼的值最小的元素優先級最高。新的 dequeue() 方法遍歷隊列的底層存儲數組，從中找出優先碼最小的元素，然後刪除該元素。新的dequeque()方法定義如下所示：

function dequeue() {
    let priority = this.dataStore[0].code;
    let pos = 0;
    // 使用簡單的順序查找方法尋找優先級最高的元素
    this.dataStore.forEach((p, i) => {
        if (p.code < priority) {
            priority = p.code;
            pos = i;
        }
    });
    // 返回從隊列中刪除的元素
    return this.dataStore.splice(pos, 1);
}

　　最後，重新實現toString()方法來顯示Patient對象。

function toString() {
    var retStr = "";
    this.dataStore.forEach(p => {
        retStr += `${p.name} 優先級： ${p.code}\n`;
    });
    return retStr;
}

　　到此，模擬的急診優先隊列已經實現完成，我們測試一下。

var p = new Patient("小一", 5);
const ed = new Queue();
ed.enqueue(p);
p = new Patient("小二", 4);
ed.enqueue(p);
p = new Patient("小三", 6);
ed.enqueue(p);
p = new Patient("小四", 1);
ed.enqueue(p);
p = new Patient("小五", 1);
console.log(‘正在排隊的人：‘);
console.log(ed.toString());
// 第一輪
ed.enqueue(p);
var seen = ed.dequeue();
console.log(‘正在被接診的病人：‘ + seen[0].name);
console.log(‘等待的人：‘)
console.log(ed.toString());
// 下一輪
var seen = ed.dequeue();
console.log(‘正在被接診的病人：‘ + seen[0].name);
console.log(‘等待的人：‘)
console.log(ed.toString());
// 下一輪
var seen = ed.dequeue();
console.log(‘正在被接診的病人：‘ + seen[0].name);
console.log(‘等待的人：‘)
console.log(ed.toString());

　　輸入結果：

　　可以看到，待診病人按照優先級，一個一個的從隊列中被接診。

javascript數據結構——隊列