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javascript数据结构如何应用_怎样实现栈、队列和链表【教程】

幻影之瞳

幻影之瞳

发布时间:2026-01-29 10:30:43

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来源于php中文网

原创

手写栈需封装为class并仅暴露push、pop、peek、isEmpty方法,用私有字段#items存储,pop空栈返回undefined,缓存#size优化性能;队列禁用shift,宜用双数组或循环缓冲区;链表仅在高频中间增删且数据量大时手写。

javascript数据结构如何应用_怎样实现栈、队列和链表【教程】

JavaScript 里手写,别直接用 Array.prototype.pushpop 就算完事

真实项目中栈不只是“后进先出”概念,而是要控制操作边界、避免意外修改。比如函数调用栈模拟、括号匹配、撤销操作(undo)——这些场景要求明确区分“栈接口”和“底层存储”。

  • class 封装,只暴露 push()pop()peek()isEmpty() 四个方法,内部用私有数组 #items 存储(ES2022 私有字段语法更安全)
  • 禁止直接访问或修改内部数组,否则会破坏 LIFO 语义;比如 stack.items.push(x) 是反模式
  • pop() 中加空栈判断并返回 undefined,而不是抛错——多数业务场景需要静默失败而非中断流程
  • 如果需频繁读取长度,缓存 #size 并在每次操作后更新,避免反复调用 this.#items.length(虽小但可测出差异)

队列不能只靠 shift() 实现,否则性能会掉坑里

Array.prototype.shift() 是 O(n) 操作,因为每次都要重排所有后续元素。哪怕只有几百个元素,在高频入队/出队(如消息队列中转、事件循环模拟)时延迟会明显上升。

  • 用双数组策略:一个存新入队元素(#in),一个存待出队元素(#out);dequeue() 时若 #out 为空,则把 #in 全部 reverse() 后赋给 #out —— 摊还时间仍是 O(1)
  • 或者直接用 Map + 两个索引(#head#tail)实现循环缓冲区,适合固定容量场景(如日志缓冲)
  • 注意:不要用 setTimeout(() => {}, 0) 模拟队列行为,那只是任务调度,不是数据结构意义上的队列

链表在 JS 中真有必要手写吗?看这三种情况再决定

JS 没有原生链表,但是否要自己实现,取决于你面对的是什么问题。盲目手写反而引入 bug 和维护成本。

  • 需要频繁在中间插入/删除(比如编辑器中的字符序列管理),且已知数据量大(>10k 节点)、对响应延迟敏感 → 手写双向链表 + WeakMap 存节点引用,避免内存泄漏
  • 只是想练手或教学演示 → 用单向链表即可,但务必实现 insertAt(index)removeAt(index),并测试边界:负数 index、超长 index、空链表调用
  • 实际业务中处理 API 返回的嵌套列表(如评论树、菜单层级)→ 别碰链表,用普通对象 + parentId 字段 + 一次遍历构建成树形结构更稳

class 实现时,最容易被忽略的其实是构造函数参数和错误提示

很多人写完 Stack 类就扔进项目,结果在 SSR 环境或严格模式下运行时报错,或者传错参数时静默失败。

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  • 构造函数接受可选的初始化数组,但必须做类型检查:if (Array.isArray(items)) { this.#items = [...items]; },否则传字符串或 null 会直接崩
  • 所有方法里对非预期输入(如 push(undefined)push({}))不拦截,但要在文档里写清“本实现不校验元素类型”,避免使用者误以为有类型防护
  • 开发环境process.env.NODE_ENV !== 'production')中,对非法调用加 console.warn,比如对空栈调用 peek(),提示 “Stack is empty, peek() returns undefined”

链表的 nextprev 属性要不要用 getter/setter 包一层?要看你是否需要拦截赋值(比如防止循环引用),否则直接公开属性更轻量。这点常被教程跳过,但上线后 debug 很费劲。

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