Всераспространенные методы и структуры данных в JavaScript: стеки, очереди и связные списки

☕ Всераспространенные методы и структуры данных в JavaScript: стеки, очереди и связные списки

Связный перечень – это последовательность отдельных узлов, любой из которых содержит данные, также ссылку на последующий узел. Таковым образом, все узлы поочередно соединены вместе.

Принципная схема связного перечня

В ряде языков программирования нужно указывать размер массива при его разработке, и позже его недозволено поменять. Связные списки помогают решить эту делему для сотворения динамических коллекций. В JavaScript такового нет, но, тем не наименее, знать о этом полезно, потому что на наиболее низких уровнях абстракции (наиболее близких к машинном коду) все работает приблизительно идиентично.

Отсюда вытекает различное практическое внедрение этих структур данных. Массивы полезны, если приходится почаще получать данные, а связные списки, если почаще необходимо добавлять/удалять элементы.

Сложность базисных операций

Реализация в JavaScript

Реализуем связный перечень в виде класса с способами для главных операций:

• prepend – добавление новейшего элемента в начало перечня;
• append – добавление новейшего элемента в конец перечня;
• delete – удаление всех частей с обозначенным значением.

• Конструктор класса LinkedList воспринимает в качестве аргумента функцию-компаратор, которая нужна для поиска подходящего элемента. Если ее нет, то реализует дефолтную функцию сопоставления.
• Раздельно хранятся ссылки на голову ( head ) и хвост ( tail ) перечня, которые обновляются по мере необходимости, к примеру, если добавляется новейший элемент.
• При каждой операции принципиально сохранять поочередную связь меж узлами (свойство next ) и не допускать разрывов перечня.

Для удобства можно также добавить в класс отдельные способы для удаления головы либо хвоста перечня.

Обход перечня

Его реализация весьма ординарна – начать с головы и двигаться по цепочке ссылок next, выполняя для всякого узла функцию-коллбэк.

Можно даже воплотить оборотный обход перечня, начиная с хвоста. Время от времени это быть может полезным:

Для этого нам нужна вспомогательная функция, которая будет рекурсивно вызываться для всякого узла перечня по порядку. Потому что поначалу происходит рекурсивный вызов и лишь потом производится коллбэк, поначалу он сработает для крайнего элемента в цепочке.

Поиск в перечне

Чтоб отыскать подходящий элемент в перечне, необходимо поочередно перебирать его узлы, начиная с головы, и ассоциировать их значения с разыскиваемым.

По мере необходимости можно мало переработать реализацию и передавать в способ find не значение, а функцию для сопоставления, как мы делаем это с способом Array.prototype.find .

Разновидности связных списков

Двусвязный перечень

В этом варианте любой узел имеет ссылку не только лишь на последующий элемент перечня ( next ), но и на предшествующий. Это упрощает обход в оборотном направлении, но просит большего количества операций при любом изменении перечня.

Принципная схема двусвязкного перечня

Для чего в JavaScript употреблять списки, если есть массивы?

Если идет речь о производительности, то принципного смысла в этом нет. Массивы – это интегрированный модуль, напичканный различными оптимизациями, потому достоинства написанного вручную связного перечня уже не кажутся существенными.

Но, интерфейс данной нам структуры представляет энтузиазм. К примеру, быть может комфортно получать ссылки на предшествующий ( prev ) и последующий ( next ) элементы коллекции прямо из узла, чтоб не привязываться к их индексам.

Стек – это коллекция частей, организованная по принципу LIFO (крайним пришел – первым вышел). В настоящем мире примером стека является стопка тарелок: новейшие мы кладем наверх стопки и сверху же начинаем забирать.

Принципная схема работы стека

У стеков есть три главные операции:

• добавление новейшего элемента ( push );
• удаление головного элемента ( pop );
• чтение головного элемента без удаления ( peek ).

Реализация в JavaScript

Стек быть может реализован на базе массива либо однонаправленного перечня.

В JavaScript массивы практически являются стеками, потому что уже предоставляют способы push и pop , потому нет необходимости реализовывать стек вручную. Но мы все таки попробуем для энтузиазма сделать класс Stack на базе написанного в прошедшем разделе класса LinkedList (Связный перечень).

Стек в данном случае – это просто обертка над связным перечнем, использующая его способы.

Примеры использования

Стек в программировании – весьма принципиальная структура. Он, к примеру, употребляется для парсинга, транспиляции, обхода древоподобных структур данных, также для выполнения рекурсивных функций (стек вызовов, либо Call Stack).

Очередь

Очередь – это очередной вид коллекции частей, но работает он по другому принципу – FIFO (первым пришел – первым вышел). Это практически очередь, таковая же, как та, в которой вы стоите, когда желаете приобрести билеты в кассе кинозала.

Принципная схема работы очереди

Главные операции очереди:

• добавление новейшего элемента в конец очереди ( enqueue );
• удаление элемента из начала очереди ( dequeue );
• чтение элемента из начала очереди без удаления ( peek ).

Реализация в JavaScript

Как и стек, очередь быть может реализована как на базе массива, так и на базе связного перечня. И снова же, массивы в JavaScript практически могут работать как очереди, благодаря интегрированным способам Array.prototype.push и Array.prototype.unshift .

Реализуем очередь на базе связного перечня:

Очередь весьма похожа по реализации на стек кроме того, что новейшие элементы добавляются в хвост связного перечня (в стеке добавление происходит со стороны головы).

Примеры использования

Применение для очереди в JavaScript отыскать несложно. Сам язык употребляет очередь для обработки поступающих событий. Мы можем по аналогии выстраивать в очередь разные коллбэки для обработки данных.

Очередь с ценностью

Это разновидность очереди, в которой некие элементы владеют VIP-статусом.

Любой элемент в таковой очереди имеет ценность. Первыми будут обрабатываться элементы с высочайшим ценностью, независимо от того, когда они были добавлены.

У таковой очереди две главные операции:

• добавить новейший элемент в конец;
• извлечь элемент с наибольшим ценностью.

Очередь с ценностью – это наиболее непростая структура, чем рядовая очередь, и реализуется обычно по-другому – на базе структуры данных куча , о которой мы побеседуем в последующей статье цикла.

Сложность базисных операций в стеках и очередях

Разумеется, что сложность операций зависит от того, на базе какой структуры реализованы стек либо очередь. В массивах проще получить доступ к элементу, а в связных перечнях изменять количество.

Заключение

В последующей части мы тщательно разберем весьма увлекательную структуру данных – дерево, также разглядим связанные с данной нам структурой методы.

5 наилучших программ для домашней звукозаписи

Необходимость записи звука может появиться не только лишь у проф музыканта либо диджея-любителя. Обычной и удачный инструмент для записи звука поможет диктору, студенту, бизнесмену либо собирателю. Оцифровка кассет, дисков, запись собственного голоса либо музыкальных набросков – только ряд функций современного софта. Сейчас мы разглядим более пользующиеся популярностью программки, дозволяющие захватить звук с хоть какого наружного источника.

Audacity

Audacity – настоящий бесплатный инструмент для записи и редактирования звука. Эта программка дозволит решить всякую задачку, связанную со звуком. Посреди увлекательных функций, необходимо отметить компрессор, ревербератор и реверс. В Audacity мы можем создавать собственные звуковые дорожки либо работать с готовыми MP3 файлами.

Главные способности.

Кроме простых функций вырезки и конфигурации звуковых дорожек, программка дозволяет редактировать скорость и тональность, удалять шумы и накладывать фильтры. Данные функции неподменны при работе с сэмплами и посодействуют создавать неповторимые композиции даже новенькому.

Audacity дозволяет сохранять файлы в форматах WAW и MP3, выбирать частоту дискретизации и битрейт. Сначала, этот софт подойдет для музыкантов и DJ. Но если вы желаете делать простые манипуляции со звуком – Audacity так же будет хорошим выбором.

• большенный выбор функций для проф монтажа;
• русский интерфейс;
• возможность обработки звука низкого свойства.
• наличие версий для Windows и Mac OS.

• не самый симпатичный дизайн.

Free Audio Recorder

Бесплатная легкая программка для записи и редактирования звука. Непревзойденно подойдет для тех, кто преследует простые цели и не желает разбираться с функционалом наиболее сложных программ. Не считая того, Free Audio Recorder весит еще меньше аналогов и отбирает чуток наиболее 1% системных ресурсов в ходе работы.

Невзирая на то, что вначале программка предоставляется на британском языке, разобраться с ней не представляет полностью никакого труда. Панель управления программки представлена в виде клавиш традиционного проигрывателя.

Главные способности.

Посреди главных функций: обыкновенные инструменты для редактирования, также запись звука со встроенного либо наружного микрофона, линейного входа, CD/DVD и остальных источников. Сохранять файлы можно в форматах: WAV, MP3 и OGG.

• возможность резвой записи;
• отменная скорость работы;
• экономное внедрение системных ресурсов.

• отсутствие российского языка.

Аудио Мастер

Функциональный и увлекательный аудиоредактор от русского разраба. Полная русификация программки дозволяет в малые сроки завладеть всеми приемами редактирования звука.

Главные способности.

В арсенале Аудио Мастер все главные инструменты для сотворения и редактирования аудио, также удачный графический эквалайзер и функция наложения звуковых атмосфер. При разработке аудиофайла, вы сможете добавить такие эффекты, как: звуки трамвая, метро, шаги по снегу, дождик либо пение птиц. Не считая того, программка вооружена комфортной функцией извлечения звука из видео.

Создатели дают нам несколько версий программ, одна из которых бесплатная. При желании, вы можете расширить функционал программки, доплатив за версию эталон либо премиум.

• удачный захват звука из видео;
• отдельный инструмент для оцифровки старенькых CD.

• ограниченный функционал и период использования бесплатной версии.

Free Audio Editor

Мощнейший и вполне бесплатный инструмент, владеющий не малым количеством функций. Интерфейс Free Audio Editor английский, но уже опосля первого знакомства с программкой это перестает быть недочетом. Невзирая на богатство функций, создатели сделали программку понятной и комфортной.

Эта программка больше подойдет для проф обработки звука либо использования в студии.

Главные способности.

• запись звука с микрофона либо наружного источника;
• обрезка и {склейка} аудио;
• возможность наложения фильтров и эффектов;
• угнетение шума;
• запись сделанных дорожек на CD-диск;
• возможность сотворения комфортных закладок в длинноватых дорожках;
• поддержка MP3, WAV, OGG и WMA.

• широкий набор функций для бесплатного аудиоредактора;
• наличие ссылок на обучающий материал в самой программке.

• отсутствие российского языка.

Обычная утилита Windows

Если для вас необходимо записать звук прямо на данный момент, и вы не желаете растрачивать время на скачка и установку посторониих программ, воспользуйтесь обычной утилитой «Запись голоса». Просто откройте окно поиска приложений и введите «запись».

Главные способности.

Программка по дефлоту не имеет встроенного редактора, но дозволит стремительно записать глас либо звук через разъем микрофона. Решив вопросец записи практически в 2 клика, вы сможете выполнить обработку вашего файла в одной из перечисленных выше программ.