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ja/codes/javascript/chapter_stack_and_queue/array_queue.js

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+/**
+ * File: array_queue.js
+ * Created Time: 2022-12-13
+ * Author: S-N-O-R-L-A-X (snorlax.xu@outlook.com)
+ */
+
+/* 循環配列ベースのキュー */
+class ArrayQueue {
+    #nums; // キュー要素を格納する配列
+    #front = 0; // 先頭ポインタ。先頭要素を指す
+    #queSize = 0; // キューの長さ
+
+    constructor(capacity) {
+        this.#nums = new Array(capacity);
+    }
+
+    /* キューの容量を取得 */
+    get capacity() {
+        return this.#nums.length;
+    }
+
+    /* キューの長さを取得 */
+    get size() {
+        return this.#queSize;
+    }
+
+    /* キューが空かどうかを判定 */
+    isEmpty() {
+        return this.#queSize === 0;
+    }
+
+    /* エンキュー */
+    push(num) {
+        if (this.size === this.capacity) {
+            console.log('キューがいっぱいです');
+            return;
+        }
+        // 末尾ポインタを計算し、末尾インデックス + 1 を指す
+        // 剰余演算により、rear が配列末尾を越えた後に先頭へ戻るようにする
+        const rear = (this.#front + this.size) % this.capacity;
+        // num をキュー末尾に追加
+        this.#nums[rear] = num;
+        this.#queSize++;
+    }
+
+    /* デキュー */
+    pop() {
+        const num = this.peek();
+        // 先頭ポインタを1つ後ろへ進め、末尾を越えたら配列先頭に戻す
+        this.#front = (this.#front + 1) % this.capacity;
+        this.#queSize--;
+        return num;
+    }
+
+    /* キュー先頭の要素にアクセス */
+    peek() {
+        if (this.isEmpty()) throw new Error('キューが空です');
+        return this.#nums[this.#front];
+    }
+
+    /* Array を返す */
+    toArray() {
+        // 有効長の範囲内のリスト要素のみを変換
+        const arr = new Array(this.size);
+        for (let i = 0, j = this.#front; i < this.size; i++, j++) {
+            arr[i] = this.#nums[j % this.capacity];
+        }
+        return arr;
+    }
+}
+
+/* Driver Code */
+/* キューを初期化 */
+const capacity = 10;
+const queue = new ArrayQueue(capacity);
+
+/* 要素をエンキュー */
+queue.push(1);
+queue.push(3);
+queue.push(2);
+queue.push(5);
+queue.push(4);
+console.log('キュー queue =', queue.toArray());
+
+/* キュー先頭の要素にアクセス */
+const peek = queue.peek();
+console.log('先頭要素 peek = ' + peek);
+
+/* 要素をデキュー */
+const pop = queue.pop();
+console.log('取り出した要素 pop = ' + pop + '、取り出した後 queue =', queue.toArray());
+
+/* キューの長さを取得 */
+const size = queue.size;
+console.log('キューの長さ size = ' + size);
+
+/* キューが空かどうかを判定 */
+const isEmpty = queue.isEmpty();
+console.log('キューは空か = ' + isEmpty);
+
+/* 循環配列をテストする */
+for (let i = 0; i < 10; i++) {
+    queue.push(i);
+    queue.pop();
+    console.log('第 ' + i + ' 回エンキュー + デキュー後 queue =', queue.toArray());
+}