JavaScript資料結構與演算法之集合(Set)，javascriptset集合

JavaScript資料結構與演算法之集合(Set)，javascriptset集合

集合(Set)

說起集合，就想起剛進高中時，數學第一課講的就是集合。因此在學習集合這種資料結構時，倍感親切。
集合的基本性質有一條: 集合中元素是不重複的。因為這種性質，所以我們選用了對象來作為集合的容器，而非數組。
雖然數組也能做到所有不重複，但終究過於繁瑣，不如集合。

集合的操作

集合的基本操作有交集、並集、差集等。這兒我們介紹JavaScipt集合中交集、並集、差集的實現。

JavaScipt中集合的實現

首先，建立一個建構函式。

/** * 集合的建構函式 */function Set方法 { /**  * 集合元素的容器，以對象來表示  * @type {Object}  */ var items = {};}

集合需要有如下方法:

1. has(value): 檢測集合內是否有某個元素
2. add(value): 給集合內添加某個元素
3. remove(value): 移除集合中某個元素
4. clear(value): 清空集合
5. size(): 返回集合長度
6. values(): 返回集合轉換的數組
7. union(otherSet): 返回兩個集合的並集
8. intersection(otherSet): 返回兩個集合的交集
9. difference(otherSet): 返回兩個集合的差集
10. subset(otherSet): 判斷該集合是否為傳入集合的子集

has方法:

說明:集合中元素是不重複的。所以在其它任何操作前，必須用has方法確認集合是否有某個元素。這兒使用了hasOwnProperty方法來檢測。
實現:

/** * 檢測集合內是否有某個元素 * @param {Any} value  要檢測的元素 * @return {Boolean}    如果有，返回true */this.has = function(value) { // hasOwnProperty的問題在於 // 它是一個方法，所以可能會被覆寫 return items.hasOwnProperty(value)};

add方法:

說明: 給集合內添加某個元素。
實現:

/** * 給集合內添加某個元素 * @param {Any} value 要被添加的元素 * @return {Boolean}    添加成功返回True。 */this.add = function(value) { //先檢測元素是否存在。 if (!this.has(value)) {  items[value] = value;  return true; } //如果元素已存在則返回false return false;};

remove方法:

說明: 移除集合中某個元素
實現:

/** * 移除集合中某個元素 * @param {Any} value 要移除的元素 * @return {Boolean}    移除成功返回True。 */this.remove = function(value) { //先檢測元素是否存在。 if (this.has(value)) {  delete items[value];  return true; } //如果元素不存在，則刪除失敗返回false return false;};

clear方法:
說明: 清空集合
實現:

/** * 清空集合 */this.clear = function() { this.items = {};};

size方法

說明: 返回集合長度，這兒有兩種方法。第一種方法使用了Object.keys這個Api，但只支援IE9及以上。第二種則適用於所有瀏覽器。
實現:

/** * 返回集合長度，只可用於IE9及以上 * @return {Number} 集合長度 */this.size = function() { // Object.keys方法能將對象轉化為數組 // 只可用於IE9及以上，但很方便 return Object.keys(items).length;}/** * 返回集合長度，可用於所有瀏覽器 * @return {Number} 集合長度 */this.sizeLegacy = function() { var count = 0; for (var prop in items) {  if (items.hasOwnProperty(prop)) {   ++count;  } } return count;}

values方法

說明: 返回集合轉換的數組，這兒也有兩種方法。理由同上。使用了Object.keys，只能支援IE9及以上。
實現:

/** * 返回集合轉換的數組，只可用於IE9及以上 * @return {Array} 轉換後的數組 */this.values = function() { return Object.keys(items);};/** * 返回集合轉換的數組，可用於所有瀏覽器 * @return {Array} 轉換後的數組 */this.valuesLegacy = function() { var keys = []; for (var key in items) {  keys.push(key) }; return keys;};

union方法

說明: 返回兩個集合的並集
實現:

/** * 返回兩個集合的並集 * @param {Set} otherSet 要進行並集操作的集合 * @return {Set}     兩個集合的並集 */this.union = function(otherSet) { //初始化一個新集合，用於表示並集。 var unionSet = new Set(); //將當前集合轉換為數組，並依次添加進unionSet var values = this.values(); for (var i = 0; i < values.length; i++) {  unionSet.add(values[i]); } //將其它集合轉換為數組，依次添加進unionSet。 //迴圈中的add方法保證了不會有重複元素的出現 values = otherSet.values(); for (var i = 0; i < values.length; i++) {  unionSet.add(values[i]); } return unionSet;};

intersection方法

說明: 返回兩個集合的交集
實現:

/** * 返回兩個集合的交集 * @param {Set} otherSet 要進行交集操作的集合 * @return {Set}     兩個集合的交集 */this.intersection = function(otherSet) { //初始化一個新集合，用於表示交集。 var interSectionSet = new Set(); //將當前集合轉換為數組 var values = this.values(); //遍曆數組，如果另外一個集合也有該元素，則interSectionSet加入該元素。 for (var i = 0; i < values.length; i++) {  if (otherSet.has(values[i])) {   interSectionSet.add(values[i])  } } return interSectionSet;};

difference方法

說明: 返回兩個集合的差集
實現:

/** * 返回兩個集合的差集 * @param {Set} otherSet 要進行差集操作的集合 * @return {Set}     兩個集合的差集 */this.difference = function(otherSet) { //初始化一個新集合，用於表示差集。 var differenceSet = new Set(); //將當前集合轉換為數組 var values = this.values(); //遍曆數組，如果另外一個集合沒有該元素，則differenceSet加入該元素。 for (var i = 0; i < values.length; i++) {  if (!otherSet.has(values[i])) {   differenceSet.add(values[i])  } } return differenceSet;};

subset方法

說明: 判斷該集合是否為傳入集合的子集。這段代碼在我自己寫完後與書上一比對，覺得自己超級low。我寫的要遍曆數組三次，書上的只需要一次，演算法複雜度遠遠低於我的。
實現:

/** * 判斷該集合是否為傳入集合的子集 * @param {Set} otherSet 傳入的集合 * @return {Boolean}   是則返回True */this.subset = function(otherSet) { // 第一個判定,如果該集合長度大於otherSet的長度 // 則直接返回false if (this.size() > otherSet.size()) {  return false; } else {  // 將當前集合轉換為數組  var values = this.values();  for (var i = 0; i < values.length; i++) {   if (!otherSet.has(values[i])) {    // 第二個判定。只要有一個元素不在otherSet中    // 那麼則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。實現一遍後再去看，感覺概念清晰了很多。
具體的我掌握的不是很好，還在學習中，就不寫出來啦~推薦看阮一峰老師的《ECMAScript 6入門》中對ES6 Set的介紹。
《ECMAScript 6入門》– Set和Map資料結構

感想

到了這兒，已經掌握了一些基本的資料結構。剩下的都是難啃的骨頭了(對我而言)。

字典的散列表、圖、樹、排序演算法。算是四大金剛，所以近期關於資料結構與演算法系列的文章，可能會更新的很慢。對我來說，也算是一個坎。希望這個寒假，能跨過這個坎。

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