JavaScript数据结构——集合的实现与应用

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  与数学中的集合概念例如,集合由一组无序的元素组成,且集合中的每个元素都有唯一居于的。都可以 回顾一下中学好中集合的概念,我门这里所要定义的集合也具有空集(即集合的内容为空)、交集、并集、差集、子集的特征。

  在ES6中,原生的Set类可能实现了集合的完整版特征,稍后我门会介绍它的用法。

  我门使用JavaSctipt的对象来表示集合,下面是集合类的主要实现土最好的办法:

class Set {
    constructor () {
        this.items = {};
    }

    add (value) { // 向集合中添加元素
        if (!this.has(value)) {
            this.items[value] = value;
            return true;
        }
        return false;
    }

    delete (value) { // 从集合中删除对应的元素
        if (this.has(value)) {
            delete this.items[value];
            return true;
        }
        return false;
    }

    has (value) { // 判断给定的元素在集合中是否

居于
        return this.items.hasOwnProperty(value);
    }

    clear() { // 清空集合内容
        this.items = {};
    }

    size () { // 获取集合的长度
        return Object.keys(this.items).length;
    }

    values () { // 返回集合中所有元素的内容
        return Object.values(this.items);
    }
}

  在使用JavaScript对象{ }来表示集合时,我门都可以 像操作数组一样通过[ ]来设置和获取集合内元素的值。通过这人土最好的办法,在设置集合元素的值时,可能元素不居于,则创建三个小 新元素,可能元素居于,则修改对应的值;在获取集合元素的值时,可能元素居于,则返回对应的值,可能元素不居于,则返回undefined。此外,JavaScript对象还提供了一些基础土最好的办法以方便我门对集合进行一些操作,例如hasOwenProperty()土最好的办法返回三个小 表明对象是否 具有特定属性的布尔值,Object.keys()土最好的办法返回指定对象的所有属性名称的数组,Object.values()土最好的办法土最好的办法指定对象的所有属性值的数组。

  上述代码很简单,这里就不再完整版解释了。下面是一些测试用例和测试结果:

let set = new Set();
set.add(1);
console.log(set.values()); // [ 1 ]
console.log(set.has(1)); // true
console.log(set.size()); // 1

set.add(2);
console.log(set.values()); // [ 1, 2 ]
console.log(set.has(2)); // true
console.log(set.size()); // 2

set.delete(1);
console.log(set.values()); // [ 2 ]

set.delete(2);
console.log(set.values()); // []

  下面我门来看看集合的数学运算:并集、交集、差集、子集。

并集

  对于给定的三个小 集合,并集返回三个小 中含三个小 集合中所有元素的新集合。示意图如下:

  并集的实现代码:

union (otherSet) { // 并集
    let unionSet = new Set();
    this.values().forEach(value => unionSet.add(value));
    otherSet.values().forEach(value => unionSet.add(value));
    return unionSet;
}

  首先遍历第三个小 集合,将所有的元素添加到新集合中,很久我再遍历第三个小集合,将所有的元素添加到新集合中。很久我返回新集合。不想担心会添加重复的元素,可能集合的add()土最好的办法会自动排除掉已添加的元素。

  测试用例及结果:

let setA = new Set();
setA.add("first");
setA.add("second");
setA.add("third");

let setB = new Set();
setB.add("third");
setB.add("fourth");
setB.add("fifth");
setB.add("sixth");

console.log(setA.union(setB).values()); // [ 'first', 'second', 'third', 'fourth', 'fifth', 'sixth' ]

交集

  对于给定的三个小 集合,交集返回三个小 中含三个小 集合中共有元素的新集合。示意图如下:

  交集的实现代码:

intersection (otherSet) { // 交集
    let intersectionSet = new Set();
    this.values().forEach(value => {
       if (otherSet.has(value)) intersectionSet.add(value);
    });
    return intersectionSet;
}

  遍历第三个小 集合,可能元素出现 在第三个小集合中,则将它添加到新集合。很久我返回新集合。

  测试用例及结果:

let setA = new Set();
setA.add("first");
setA.add("second");
setA.add("third");

let setB = new Set();
setB.add("second");
setB.add("third");
setB.add("fourth");

console.log(setA.intersection(setB).values()); // [ 'second', 'third' ]

差集

  对于给定的三个小 集合,差集返回三个小 中含所有居于于第三个小 集合且不居于于第三个小集合的元素的新集合。示意图如下:

  差集的实现代码:

difference (otherSet) { // 差集
    let differenceSet = new Set();
    this.values().forEach(value => {
       if (!otherSet.has(value)) differenceSet.add(value);
    });
    return differenceSet;
}

  遍历第三个小 集合,可能元素如此出现 在第三个小集合中,则将它添加到新集合。很久我返回新集合。

  测试用例及结果:

let setA = new Set();
setA.add("first");
setA.add("second");
setA.add("third");

let setB = new Set();
setB.add("second");
setB.add("third");
setB.add("fourth");

console.log(setA.difference(setB).values()); // [ 'first' ]

子集

  验证三个小 给定集合是否 另三个小 集合的子集,即判断给定的集合中的所有元素是否 都居于于另三个小 集合中,可能是,则这人集合很久另三个小 集合的子集,反之则都有。示意图如下:

  子集的实现代码:

subset (otherSet) { // 子集
    if (this.size() > otherSet.size()) return false;

    let isSubset = true;
    this.values().every(value => {
        if (!otherSet.has(value)) {
            isSubset = false;
            return false;
        }
        return true;
    });

    return isSubset;
}

  可能集合A比集合B的长度大,则直接返回false,可能这人请况A可能是B的子集。很久我使用every()函数遍历集合A的所有元素,一旦碰到其中的元素如此在集合B中出现 ,则直接返回false,并终止遍历。这里我门如此使用forEach来遍历集合A,是可能你无法根据某个条件来终止forEach循环。考虑下面这人请况:

var arr = ["first", "second", "third", "fourth"];
arr.forEach(item => {
    if(item === "third") return true;
    console.log(item);
});

  输出结果是:

  很显然,这里的return true一句话并非能退出forEach循环,它不都可以 保证本次循环中余下的一句话不被执行,而接下来其它的元素还是会被遍历到。

  在我门的subset()土最好的办法中,可能使用forEach一句话,每一次前会 遍历集合中的所有元素,可能遇到其中的元素如此在集合B中出现 ,就将isSubset变量的值设置为false,但并非能退出forEach,isSubset变量的值可能会被多次覆盖。为了提高执行下行波特率 ,推荐使用every()函数,它会遍历集合中的元素,直到其中三个小 返回结果为false,就终止遍历,并返回false,很久我就遍历所有的元素并返回true。有关every()函数的完整版介绍都可以 看这里。与every()函数功能例如还有三个小 some()函数,它在遍历集合的过程中,遇到返回结果为true时就终止遍历,具体内容都可以 看这里。

  差集的测试用例及结果:

let setA = new Set();
setA.add("first");
setA.add("second");

let setB = new Set();
setB.add("first");
setB.add("second");
setB.add("third");

let setC = new Set();
setC.add("second");
setC.add("third");
setC.add("fourth");

console.log(setA.subset(setB)); // true
console.log(setA.subset(setC)); // false

   文章的开头说过,ES6提供了原生的Set类,让我门来看看它的一些使用土最好的办法:

let set = new Set();
set.add(1);
set.add(2);
set.add(3);
console.log(set.values()); // [Set Iterator] { 1, 2, 3 }
console.log(set.has(1)); // true
console.log(set.size); // 2

set.delete(1);
console.log(set.values()); // [Set Iterator] { 2, 3 }

set.clear();
console.log(set.values()); // [Set Iterator] {  }

  和前面我门自定义的Set类稍微有一些不同,values()土最好的办法返回的都有三个小 数组,很久Iterator迭代器。另三个小 很久这里的size是三个小 属性而都有土最好的办法,其它要素都和我门前面定义的Set类相同。可能ES6的Set类不中含对集合的数学运算,我门都可以 按照前面我门提供的土最好的办法来对其进行扩充。有关ES6的Set类的完整版介绍都可以 看查看这里。

  下一章我门将介绍要怎样用JavaScript来实现字典和散列表。

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