JavaScript数据结构与算法中集合的实现
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 */ function Set方法 { /** * 集合元素的容器，以对象来表示 * @type {Object} */ var items = {}; }
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 return items.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; return true; } //如果元素已存在则返回false return false; };
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)) { items[value]; return true; } //如果元素不存在，则删除失败返回false return false; };
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 return Object.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() { var count = 0; for (var prop in items) { if (items.hasOwnProperty(prop)) { ++count; } } return count; }
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() { return Object.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() { var keys = []; for (var key in items) { keys.push(key) }; return keys; };
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。 var unionSet = new Set(); //将当前集合转换为数组，并依次添加进unionSet var values = this.values(); for (var i = 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 (var i = 0; i < values.length; i++) { unionSet.add(values[i]); } return unionSet; };
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。 var interSectionSet = new Set(); //将当前集合转换为数组 var values = 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 (var i = 0; i < values.length; i++) { if (otherSet.has(values[i])) { interSectionSet.add(values[i]) } } return interSectionSet; };
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。 var differenceSet = new Set(); //将当前集合转换为数组 var values = 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 (var i = 0; i < values.length; i++) { if (!otherSet.has(values[i])) { differenceSet.add(values[i]) } } return differenceSet; };
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()) { return false; } else { // 将当前集合转换为数组 var values = this.values(); for (var i = 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 return false; } } return true; } };
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《ECMAScript 6入门》中对ES6 Set的介绍。
《ECMAScript 6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。
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