TypeScript 如何使用数组创建一个队列

在本教程中，我们将学习在TypeScript中使用数组从头开始创建一个队列。

队列是一种数据结构，允许用户从末尾添加元素，并从开始删除它们。这意味着它的工作原理是基于先进先出的概念，即先进先出。

另外，我们不能像数组那样从队列中随机地删除元素。我们只能从第一个索引中移除元素，并将其添加到最后的空索引中。

在这里，我们将使用面向对象编程语言的一些概念，使用数组创建一个队列。

排队的方法

用户可以了解到我们将在下面的队列类中实现的方法。

• enQueue() – enQueue()方法在队列中添加一个元素。

• deQueue() – 它将元素从队列中移除。

• Size () – 它返回队列的长度，代表队列中元素的总数。

• isFull() – 如果队列已满，它返回true；否则返回false。

• isEmpty() – 如果队列不包含任何元素，它返回真；否则，它返回假。

• printeQueue() – 它打印出队列中的所有元素。

使用类和数组实现队列

用户可以按照下面的步骤，使用类和数组创建一个队列，并实现上述方法。

第1步 – 首先，我们需要为队列类创建一个接口，为队列类准备一个结构。

interface queueInterface<Type> {
   enQueue(dataItem: Type): void;
   deQueue(): Type | undefined;
   isEmpty(): boolean;
   isFull(): boolean;
   size(): number;
   printQueue(): void;
   // other methods, if users wanted to add new methods for the Queue
}

我们在上面的语法中使用了interface关键字来创建一个接口。该接口包含enQueue、deQueue、isEmpty()、isFUll()等方法的结构。

第2步 – 现在，创建一个名为QueueClass的类，实现queueInterface。

class QueueClass<Type> implements queueInterface<Type> {
   // implement queue methods and variables
}

第3步 – 我们需要为queueInterface中声明的队列实现所有方法。

第4步 – 实现isEmpty()方法和isFull()方法以检查队列是空还是满。

isEmpty(): boolean {
   return this.QueueData.length <= 0;
    
}
isFull(): boolean {
   return this.QueueData.length >= this.maxSize;
}

在上面的代码中，我们使用数组的长度属性来检查队列是满还是空。

第5步 – 实现enQueue()方法。

enQueue(dataItem: Type): void {
   if (this.isFull()) {
      // queue is full
   } else {
      // Queue has some space
      this.QueueData.push(dataItem);
   }
}

在上面的代码中，我们使用isFull()方法，首先检查队列是否有一些空间。之后，我们使用数组的push()方法将元素推入队列。

第6步 – 实现deQueue()方法。

deQueue(): Type | undefined {
   if (this.isEmpty()) {
      // Queue contains zero elements
      return;
   } else {
      // Queue has more than zero elements
      return this.QueueData.shift();
   }
}

在上面的代码中，我们正在检查队列是否为空，并使用数组的shift()方法从第一个索引中删除一个元素。

第7步 – 实现size()和printQueue()方法。

size(): number {
   return this.QueueData.length;
}
printQueue(): void {
   for (let i = 0; i < this.QueueData.length; i++) {
      console.log(this.QueueData[i]);
   }
}
}

我们使用了数组的长度属性来获得队列的大小。在printQueue()方法中，我们使用for-loop来打印所有队列数据。

示例

下面的例子包含了QueueClass的实现。我们已经在QueueClass中实现了上述所有方法。

QueueClass包含初始化队列类最大尺寸的构造函数。我们已经创建了QueueClass的对象，并使用QueueClass的不同方法对Queue进行各种操作。

interface queueInterface<Type> {
   enQueue(dataItem: Type): void;
   deQueue(): Type | undefined;
   isEmpty(): boolean;
   isFull(): boolean;
   size(): number;
   printQueue(): void;
}

class QueueClass<Type> implements queueInterface<Type> {
   private QueueData: Array<Type> = [];
   private maxSize: number = 0;

   constructor(length: number) {
      this.maxSize = length;
   }
   isEmpty(): boolean {
      let result = this.QueueData.length <= 0;
      return result;
   }
   isFull(): boolean {
      let result = this.QueueData.length >= this.maxSize;
      return result;
   }
   enQueue(dataItem: Type): void {
      if (this.isFull()) {
         console.log("The queue is full!");
      } else {
         this.QueueData.push(dataItem);
      }
   }

   deQueue(): Type | undefined {
      if (this.isEmpty()) {
         console.log("The Queue is empty! There is no element to pop-out");
         return;
      } else {
         var element = this.QueueData.shift();
         return element;
      }
   }

   size(): number {
      let len = this.QueueData.length;
      return len;
   }
   printQueue(): void {
      for (let i = 0; i < this.QueueData.length; i++) {
         console.log(this.QueueData[i]);
      }
   }
}

const testQueue = new QueueClass<string>(3);
testQueue.enQueue("JavaScript");
testQueue.enQueue("typeScript");
testQueue.enQueue("TutorialsPoint");

console.log("Is Queue full? " + testQueue.isFull());
console.log("The last remove element from the queue is " + testQueue.deQueue());
console.log("The size of the Queue is " + testQueue.size());
console.log("Is Queue empty? " + testQueue.isEmpty());
testQueue.printQueue();

var QueueClass = /** @class */ (function () {
   function QueueClass(length) {
      this.QueueData = [];
      this.maxSize = 0;
      this.maxSize = length;
   }
   QueueClass.prototype.isEmpty = function () {
      var result = this.QueueData.length <= 0;
      return result;
   };
   QueueClass.prototype.isFull = function () {
      var result = this.QueueData.length >= this.maxSize;
      return result;
   };
   QueueClass.prototype.enQueue = function (dataItem) {
      if (this.isFull()) {
         console.log("The queue is full!");
      }
      else {
         this.QueueData.push(dataItem);
      }
   };
   QueueClass.prototype.deQueue = function () {
      if (this.isEmpty()) {
         console.log("The Queue is empty! There is no element to pop-out");
         return;
      }
      else {
         var element = this.QueueData.shift();
         return element;
      }
   };
   QueueClass.prototype.size = function () {
      var len = this.QueueData.length;
      return len;
   };
   QueueClass.prototype.printQueue = function () {
      for (var i = 0; i < this.QueueData.length; i++) {
         console.log(this.QueueData[i]);
      }
   };
   return QueueClass;
}());
var testQueue = new QueueClass(3);
testQueue.enQueue("JavaScript");
testQueue.enQueue("typeScript");
testQueue.enQueue("TutorialsPoint");
console.log("Is Queue full? " + testQueue.isFull());
console.log("The last remove element from the queue is " + testQueue.deQueue());
console.log("The size of the Queue is " + testQueue.size());
console.log("Is Queue empty? " + testQueue.isEmpty());
testQueue.printQueue();

输出

上述代码将产生以下输出 —

Is Queue full? true
The last remove element from the queue is JavaScript
The size of the Queue is 2
Is Queue empty? falsetypeScript
TutorialsPoint

在上面的输出中，用户可以观察到deQueue()方法删除了我们第一次添加到队列中的元素。

我们学习了如何在TypeScript中从头开始创建Queue。用户可以使用Queue的不同方法，也可以根据需求为QueueClass实现其他方法。