JavaScript数据结构与算法之集合(Set)
集合(Set)
说起集合,就想起刚进高中时,数学第一课讲的就是集合。因此在学习集合这种数据结构时,倍感亲切。
集合的基本性质有一条:集合中元素是不重复的。因为这种性质,所以我们选用了对象来作为集合的容器,而非数组。
虽然数组也能做到所有不重复,但终究过于繁琐,不如集合。
集合的操作
集合的基本操作有交集、并集、差集等。这儿我们介绍JavaScipt集合中交集、并集、差集的实现。
JavaScipt中集合的实现
首先,创建一个构造函数。
/** *集合的构造函数 */ functionSet方法{ /** *集合元素的容器,以对象来表示 *@type{Object} */ varitems={}; }
集合需要有如下方法:
- has(value):检测集合内是否有某个元素
- add(value):给集合内添加某个元素
- remove(value):移除集合中某个元素
- clear(value):清空集合
- size():返回集合长度
- values():返回集合转换的数组
- union(otherSet):返回两个集合的并集
- intersection(otherSet):返回两个集合的交集
- difference(otherSet):返回两个集合的差集
- subset(otherSet):判断该集合是否为传入集合的子集
has方法:
说明:集合中元素是不重复的。所以在其它任何操作前,必须用has方法确认集合是否有某个元素。这儿使用了hasOwnProperty方法来检测。
实现:
/** *检测集合内是否有某个元素 *@param{Any}value要检测的元素 *@return{Boolean}如果有,返回true */ this.has=function(value){ //hasOwnProperty的问题在于 //它是一个方法,所以可能会被覆写 returnitems.hasOwnProperty(value) };
add方法:
说明:给集合内添加某个元素。
实现:
/** *给集合内添加某个元素 *@param{Any}value要被添加的元素 *@return{Boolean}添加成功返回True。 */ this.add=function(value){ //先检测元素是否存在。 if(!this.has(value)){ items[value]=value; returntrue; } //如果元素已存在则返回false returnfalse; };
remove方法:
说明:移除集合中某个元素
实现:
/** *移除集合中某个元素 *@param{Any}value要移除的元素 *@return{Boolean}移除成功返回True。 */ this.remove=function(value){ //先检测元素是否存在。 if(this.has(value)){ deleteitems[value]; returntrue; } //如果元素不存在,则删除失败返回false returnfalse; };
clear方法:
说明:清空集合
实现:
/** *清空集合 */ this.clear=function(){ this.items={}; };
size方法
说明:返回集合长度,这儿有两种方法。第一种方法使用了Object.keys这个Api,但只支持IE9及以上。第二种则适用于所有浏览器。
实现:
/** *返回集合长度,只可用于IE9及以上 *@return{Number}集合长度 */ this.size=function(){ //Object.keys方法能将对象转化为数组 //只可用于IE9及以上,但很方便 returnObject.keys(items).length; } /** *返回集合长度,可用于所有浏览器 *@return{Number}集合长度 */ this.sizeLegacy=function(){ varcount=0; for(varpropinitems){ if(items.hasOwnProperty(prop)){ ++count; } } returncount; }
values方法
说明:返回集合转换的数组,这儿也有两种方法。理由同上。使用了Object.keys,只能支持IE9及以上。
实现:
/** *返回集合转换的数组,只可用于IE9及以上 *@return{Array}转换后的数组 */ this.values=function(){ returnObject.keys(items); }; /** *返回集合转换的数组,可用于所有浏览器 *@return{Array}转换后的数组 */ this.valuesLegacy=function(){ varkeys=[]; for(varkeyinitems){ keys.push(key) }; returnkeys; };
union方法
说明:返回两个集合的并集
实现:
/** *返回两个集合的并集 *@param{Set}otherSet要进行并集操作的集合 *@return{Set}两个集合的并集 */ this.union=function(otherSet){ //初始化一个新集合,用于表示并集。 varunionSet=newSet(); //将当前集合转换为数组,并依次添加进unionSet varvalues=this.values(); for(vari=0;i<values.length;i++){ unionSet.add(values[i]); } //将其它集合转换为数组,依次添加进unionSet。 //循环中的add方法保证了不会有重复元素的出现 values=otherSet.values(); for(vari=0;i<values.length;i++){ unionSet.add(values[i]); } returnunionSet; };
intersection方法
说明:返回两个集合的交集
实现:
/** *返回两个集合的交集 *@param{Set}otherSet要进行交集操作的集合 *@return{Set}两个集合的交集 */ this.intersection=function(otherSet){ //初始化一个新集合,用于表示交集。 varinterSectionSet=newSet(); //将当前集合转换为数组 varvalues=this.values(); //遍历数组,如果另外一个集合也有该元素,则interSectionSet加入该元素。 for(vari=0;i<values.length;i++){ if(otherSet.has(values[i])){ interSectionSet.add(values[i]) } } returninterSectionSet; };
difference方法
说明:返回两个集合的差集
实现:
/** *返回两个集合的差集 *@param{Set}otherSet要进行差集操作的集合 *@return{Set}两个集合的差集 */ this.difference=function(otherSet){ //初始化一个新集合,用于表示差集。 vardifferenceSet=newSet(); //将当前集合转换为数组 varvalues=this.values(); //遍历数组,如果另外一个集合没有该元素,则differenceSet加入该元素。 for(vari=0;i<values.length;i++){ if(!otherSet.has(values[i])){ differenceSet.add(values[i]) } } returndifferenceSet; };
subset方法
说明:判断该集合是否为传入集合的子集。这段代码在我自己写完后与书上一比对,觉得自己超级low。我写的要遍历数组三次,书上的只需要一次,算法复杂度远远低于我的。
实现:
/** *判断该集合是否为传入集合的子集 *@param{Set}otherSet传入的集合 *@return{Boolean}是则返回True */ this.subset=function(otherSet){ //第一个判定,如果该集合长度大于otherSet的长度 //则直接返回false if(this.size()>otherSet.size()){ returnfalse; }else{ //将当前集合转换为数组 varvalues=this.values(); for(vari=0;i<values.length;i++){ if(!otherSet.has(values[i])){ //第二个判定。只要有一个元素不在otherSet中 //那么则可以直接判定不是子集,返回false returnfalse; } } returntrue; } };
ES6中的集合
ES6也提供了集合,但之前看ES6的集合操作一直迷迷糊糊的。实现一遍后再去看,感觉概念清晰了很多。
具体的我掌握的不是很好,还在学习中,就不写出来啦~推荐看阮一峰老师的《ECMAScript6入门》中对ES6Set的介绍。
《ECMAScript6入门》–Set和Map数据结构
感想
到了这儿,已经掌握了一些基本的数据结构。剩下的都是难啃的骨头了(对我而言)。
字典的散列表、图、树、排序算法。算是四大金刚,所以近期关于数据结构与算法系列的文章,可能会更新的很慢。对我来说,也算是一个坎。希望这个寒假,能跨过这个坎。