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資訊專(zhuān)欄INFORMATION COLUMN

js堆,棧與隊(duì)列

Kosmos / 3079人閱讀

摘要：內(nèi)存空間又被分為兩種，棧內(nèi)存與堆內(nèi)存。今天就堆棧隊(duì)列的內(nèi)容就大概說(shuō)到這里下一篇博客在繼續(xù)說(shuō)一下，有什么說(shuō)的不對(duì)或者不足的地方，請(qǐng)大家批評(píng)指正

棧的定義

棧是計(jì)算機(jī)科學(xué)中的一種抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型，只允許在有序的線性數(shù)據(jù)集合的一端（稱(chēng)為堆棧頂端，英語(yǔ)：top）進(jìn)行加入數(shù)據(jù)（英語(yǔ)：push）和移除數(shù)據(jù)（英語(yǔ)：pop）的運(yùn)算。因而按照后進(jìn)先出（LIFO, Last In First Out）的原理運(yùn)作。（百科全書(shū)）

棧的常用操作

棧中有兩個(gè)基本的操作

推入 ：從棧的頂端推入一個(gè)數(shù)據(jù)，依次往下推

彈出 ：講棧頂端的數(shù)據(jù)移除

棧的基本提點(diǎn)就是

先進(jìn)后出，后進(jìn)先出

除了頭尾的節(jié)點(diǎn)，每個(gè)元素都有一個(gè)先驅(qū)和一個(gè)后繼

對(duì)于棧的畫(huà)面的理解，可以想象成一個(gè)步槍彈夾添加子彈和射擊的過(guò)程
彈夾只有一個(gè)出入口進(jìn)行推入和彈出

js模擬實(shí)現(xiàn)一個(gè)棧

效果圖如下

棧被創(chuàng)建的時(shí)機(jī)

上邊說(shuō)了棧的基本結(jié)構(gòu)和方法，那么棧被創(chuàng)建的時(shí)候又做了什么事情呢

首先在我們的js在解釋執(zhí)行代碼的時(shí)候，最先遇到的就是全局代碼，所以在一開(kāi)始的時(shí)候首先就會(huì)向棧里邊壓入一個(gè)全局執(zhí)行上下文

全局上下文 只有在全局執(zhí)行環(huán)境被銷(xiāo)毀的時(shí)候才會(huì)被彈出銷(xiāo)毀
全局執(zhí)行上下文 只有一個(gè) 就是瀏覽器中的window對(duì)象，this默認(rèn)指向這個(gè)全局對(duì)象

然后當(dāng)執(zhí)行一個(gè)函數(shù)的時(shí)候，會(huì)在開(kāi)始先創(chuàng)建一個(gè)執(zhí)行上下文壓入棧中，如果里邊又執(zhí)行其他的函數(shù)的時(shí)候，又會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的執(zhí)行上下文壓入執(zhí)行棧中，直到函數(shù)執(zhí)行完畢，就會(huì)把函數(shù)的上下文從執(zhí)行棧中彈出

function fun3() {
console.log("3")
}

function fun2() {
    fun3();
}

function fun1() {
    fun2();
}

fun1();

比如說(shuō)上邊這段代碼 ，他的進(jìn)棧出棧順序就是一開(kāi)始我們放的那兩張圖的效果

function fun1() {
     console.log("1")
}
function fun2() {
     console.log("2")
}
function fun3() {
     console.log("3")
}

如果是這種的話 則會(huì)是最下邊有一個(gè)全局的棧，然后三個(gè)函數(shù)分別進(jìn)棧出棧

棧中的執(zhí)行上下文

剛才我們?cè)谏线吿岬搅藞?zhí)行上下文的概念，執(zhí)行上下文是跟函數(shù)相關(guān)的，執(zhí)行上下文分為兩個(gè)階段

創(chuàng)建階段

執(zhí)行階段

首先創(chuàng)建階段

掃描變量和函數(shù)（確定變量環(huán)境）

確定this指向

確定詞法環(huán)境

簡(jiǎn)單說(shuō)一下詞法環(huán)境和變量環(huán)境的區(qū)別，我個(gè)人理解的就是說(shuō)詞法環(huán)境是包含變量環(huán)境的

在js里邊原型鏈大家都不陌生 ，js在當(dāng)前的對(duì)象里邊找不到所使用的屬性的話會(huì)去他的上一級(jí)去找
直到Object，再找不到就會(huì)undefined ，這里邊 當(dāng)前對(duì)象的作用域就是他的變量環(huán)境，而詞法環(huán)境則是與之關(guān)聯(lián)的的執(zhí)行上下文中聲明的變量

在創(chuàng)建階段 函數(shù)的聲明會(huì)被儲(chǔ)存在當(dāng)前的變量環(huán)境之中，var的變量的話則會(huì)被設(shè)置成undefined
，所以我們?cè)诼暶髦熬涂梢栽L問(wèn)到var聲明的變量 ，but他是一個(gè)undfined

然后就是執(zhí)行階段了

這個(gè)時(shí)候已經(jīng)完成了對(duì)所有變量的分配，開(kāi)始執(zhí)行代碼

隊(duì)列的定義

隊(duì)列是一種比較高效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，他與棧不同的是，隊(duì)列只能在隊(duì)尾插入元素，在隊(duì)首刪除元素，
隊(duì)列用生活中的事物距離的話，大家可以想想一下沙漏，先進(jìn)入的沙子先出去，后進(jìn)去的沙子后出去

隊(duì)列比棧高效的地方就在于，循環(huán)的時(shí)候，棧會(huì)開(kāi)辟一個(gè)新的臨時(shí)棧，然后進(jìn)行排序，再循環(huán)，最后在確保不打亂原有順序的情況下 排列回去

隊(duì)列則不需要這么多步驟

js模擬隊(duì)列實(shí)現(xiàn)

隊(duì)列常用的一些操作有

向隊(duì)尾添加一個(gè)元素

刪除隊(duì)首元素

顯示所有元素

清空隊(duì)列

隊(duì)列是否為空

就先拿這些常用的方法實(shí)現(xiàn)以下，老規(guī)矩，請(qǐng)大家看代碼

     // 隊(duì)列類(lèi)
    class Queue {
        constructor() {
            this.dataStore = []
        }

        //新增
        addQueue(val) {
            this.dataStore.push(val);
        }


        //刪除隊(duì)列首的元素
        delQueue() {
            return this.queueIsNone()?console.log("隊(duì)列空了"):this.dataStore.shift()
        }

        //隊(duì)列是否為空
        queueIsNone() {
            return this.dataStore.length == 0
        }

        //查看所有元素
        showQueue() {
            return this.dataStore.join("
");
        }

        //清空隊(duì)列
        clearQueue() {
            this.dataStor = [];
            this.showQueue()
            console.log("隊(duì)列空了")
        }
    }

    // 隊(duì)列實(shí)例
    let queueOne = new Queue()
    /**
     * @author: 周靖松
     * @information: 進(jìn)隊(duì)
     * @Date: 2019-06-11 21:01:28
     */
    function QueueIn (){
        queueOne.addQueue(funStackBox.value)
        console.log(queueOne.showQueue())
    }
    /**
     * @author: 周靖松
     * @information: 出隊(duì)
     * @Date: 2019-06-11 21:01:35
     */
    function QueueOut (){
        queueOne.delQueue()
        console.log(queueOne.showQueue())
    }
    /**
    * @author: 周靖松
    * @information: 清空隊(duì)列
    * @Date: 2019-06-11 21:05:35
    */    
    function QueueClear(){
        queueOne.clearQueue()
    }

上邊的代碼 大家可以自己寫(xiě)個(gè)html試一下哈，html就不寫(xiě)了直接貼一下效果圖

另外雖然剛才我們?cè)倮又惺怯脭?shù)據(jù)去模擬的棧和隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)，but 數(shù)組他其實(shí)并不是一個(gè)棧內(nèi)存，他是一個(gè)堆內(nèi)存

堆的定義

若是滿(mǎn)足以下特性，即可稱(chēng)為堆：是計(jì)算機(jī)科學(xué)中的一種特別的樹(shù)狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)?？梢越o堆中的任意節(jié)點(diǎn)添加新的節(jié)點(diǎn)（百科全書(shū)）

堆和棧的區(qū)別

在JS中，每一個(gè)數(shù)據(jù)都需要一個(gè)內(nèi)存空間。內(nèi)存空間又被分為兩種，棧內(nèi)存(stack)與堆內(nèi)存(heap)。

棧為自動(dòng)分配的內(nèi)存空間，它由系統(tǒng)自動(dòng)釋放

堆是動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存，大小不定也不會(huì)自動(dòng)釋放

也不是說(shuō)不會(huì)自動(dòng)釋放，堆在沒(méi)有引用的時(shí)候，下一次垃圾回收機(jī)制出現(xiàn)的時(shí)候會(huì)回收他的內(nèi)存

js 的變量分為基本類(lèi)型和引用類(lèi)型

基本類(lèi)型 （Undefined、Null、Boolean、Number和String）

基本類(lèi)型在內(nèi)存中占據(jù)空間小、大小固定 ，他們的值保存在棧(stack)空間，是按值來(lái)訪問(wèn)

引用類(lèi)型 （對(duì)象、數(shù)組、函數(shù)）

引用類(lèi)型占據(jù)空間大、大小不固定, 棧內(nèi)存中存放地址指向堆(heap)內(nèi)存中的對(duì)象。是按引用訪問(wèn)的

盜個(gè)圖舉個(gè)例子

js不允許直接訪問(wèn)堆內(nèi)存中的位置，因此我們不能直接操作對(duì)象的堆內(nèi)存空間，所以棧中存的是一個(gè)指向堆內(nèi)存的一個(gè)地址

當(dāng)我們要訪問(wèn)堆內(nèi)存中的引用數(shù)據(jù)類(lèi)型時(shí)，實(shí)際上我們首先是從棧中獲取了該對(duì)象的地址引用（或者地址指針），然后再?gòu)亩褍?nèi)存中取得我們需要的數(shù)據(jù)。

今天就堆棧隊(duì)列的內(nèi)容就大概說(shuō)到這里 下一篇博客 在繼續(xù)說(shuō)一下， 有什么說(shuō)的不對(duì)或者不足的地方，請(qǐng)大家批評(píng)指正

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