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JavaScript 和 TypeScript 实现

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本文档提供了 Hello Algo 仓库中 JavaScript 和 TypeScript 数据结构及算法实现的技​​术概述。内容涵盖了实现模式、语言特定功能以及 JavaScript 和 TypeScript 版本相同算法之间的关键差异。

JS/TS 实现简介

Hello Algo 仓库使用多种编程语言实现了算法和数据结构，旨在提供全面的教育资源。JavaScript 和 TypeScript 实现遵循一致的模式，同时利用了每种语言的独特功能。

主要特点

  • JavaScript 实现优先考虑简洁性和可读性
  • TypeScript 实现添加了静态类型，以提高类型安全性
  • 两种语言都利用其动态特性进行某些实现
  • 实现之间通用的代码结构，以实现教育一致性

来源： codes/javascript/chapter_computational_complexity/time_complexity.js codes/typescript/chapter_computational_complexity/time_complexity.ts

实现结构

每个实现通常包含

  1. 类或函数定义
  2. 辅助方法/函数
  3. 演示用例的驱动代码

来源： codes/javascript/chapter_stack_and_queue/array_stack.js codes/typescript/chapter_stack_and_queue/array_stack.ts codes/javascript/chapter_stack_and_queue/array_queue.js codes/typescript/chapter_stack_and_queue/array_queue.ts

JavaScript 与 TypeScript 实现对比

类型定义与安全性

JavaScript 和 TypeScript 实现保持了相同的算法和数据结构，但 TypeScript 添加了类型注解，以获得更好的开发者体验和静态类型检查。

TypeScript 的主要新增功能

  • 函数参数和返回值的类型注解
  • 接口和类型定义
  • 类成员的访问修饰符（private、public）
  • 集合和变量的显式类型声明

来源： codes/javascript/chapter_stack_and_queue/array_queue.js8-70 codes/typescript/chapter_stack_and_queue/array_queue.ts8-71

示例对比：队列实现

功能JavaScriptTypeScript
属性定义使用带有 # 前缀的私有字段使用 private 修饰符
类型安全仅运行时检查编译时类型检查
方法签名无返回类型显式的返回类型（void、number 等）
泛型集合隐式 any 类型显式类型参数
Null 检查手动检查编译器辅助的 ! 操作符

来源： codes/javascript/chapter_stack_and_queue/queue.js9-35 codes/typescript/chapter_stack_and_queue/queue.ts9-37

JavaScript 实现详情

JavaScript 实现使用原生语言特性，同时提供教育上的清晰度。这些实现通常遵循以下模式：

基于类的实现

在现代 JavaScript 实现中，私有字段用 # 前缀表示。

原生数组使用

许多数据结构利用 JavaScript 数组作为其基础

来源： codes/javascript/chapter_stack_and_queue/stack.js8-35 codes/javascript/chapter_stack_and_queue/queue.js8-35 codes/javascript/chapter_stack_and_queue/array_stack.js8-45

自定义数据结构实现

出于教育目的，该仓库包含了使用 JavaScript 的原生集合会效率低下的数据结构的有效实现。

来源： codes/javascript/chapter_stack_and_queue/array_queue.js8-69 codes/javascript/chapter_stack_and_queue/linkedlist_queue.js10-71

TypeScript 实现详情

TypeScript 实现通过静态类型扩展了 JavaScript，同时保持了相同的算法结构。

类型注解和访问修饰符

Null 安全特性

TypeScript 提供了处理潜在 null 值的工具

来源： codes/typescript/chapter_stack_and_queue/array_queue.ts8-71 codes/typescript/chapter_stack_and_queue/linkedlist_queue.ts10-72

计算复杂度示例

JavaScript 和 TypeScript 实现都包含了演示各种时间复杂度的示例。这两者在语言实现上几乎相同，TypeScript 仅添加了类型注解。

每个实现都包含演示特定时间复杂度的函数，并尽可能采用了迭代和递归方法。

来源： codes/javascript/chapter_computational_complexity/time_complexity.js8-119 codes/typescript/chapter_computational_complexity/time_complexity.ts8-119

栈和队列实现

栈实现

仓库包含多种栈实现

  1. 原生数组栈:

    • 直接使用 JavaScript/TypeScript 数组
    • 简洁，但定制性有限

  2. 自定义数组栈:

    • 基于类的实现，带有封装
    • 完整的方法集（push、pop、isEmpty 等）

来源： codes/javascript/chapter_stack_and_queue/stack.js8-35 codes/javascript/chapter_stack_and_queue/array_stack.js8-45 codes/typescript/chapter_stack_and_queue/array_stack.ts8-45

队列实现

队列实现包括

  1. 原生数组队列:

    • 使用 JavaScript/TypeScript 数组的 push/shift
    • 简洁但对于大队列效率不高（出队 O(n)）

  2. 基于数组的循环队列:

    • 使用循环缓冲区方法
    • O(1) 入队和出队操作

  3. 链表队列:

    • 使用链表进行存储
    • O(1) 入队和出队操作

来源： codes/javascript/chapter_stack_and_queue/queue.js8-35 codes/javascript/chapter_stack_and_queue/array_queue.js8-69 codes/javascript/chapter_stack_and_queue/linkedlist_queue.js10-71 codes/typescript/chapter_stack_and_queue/queue.ts8-37 codes/typescript/chapter_stack_and_queue/array_queue.ts8-71 codes/typescript/chapter_stack_and_queue/linkedlist_queue.ts10-72

通用设计模式和约定

驱动代码模式

JavaScript 和 TypeScript 的实现都遵循一致的模式来演示数据结构的使用

文件组织

每个实现都遵循相似的文件组织模式

  1. 文件头包含元数据（作者、日期）
  2. 类/函数定义
  3. 演示用例的驱动代码

来源： codes/javascript/chapter_stack_and_queue/array_stack.js codes/typescript/chapter_stack_and_queue/array_stack.ts

总结

Hello Algo 中的 JavaScript 和 TypeScript 实现提供了常见数据结构和算法的教学示例。它们遵循以下关键原则：

  1. 一致性 - 跨语言的相似命名和模式
  2. 教学清晰度 - 清晰的实现，以学习为重
  3. 语言特有优势 - TypeScript 增加了类型安全性
  4. 实际示例 - 包含驱动演示的可用代码

其他语言的实现，请参阅 Python 实现、C 和 C++ 实现 以及 Rust 实现。