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JavaScript數據結構與算法中集合的實現
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數據結構時，倍感親切。
集合的基本性質有一條: 集合中元素是不重復的。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復，但終究過于繁瑣，不如集合。
集合的操作
集合的基本操作有交集、并集、差集等。這兒我們介紹JavaScipt集合中交集、并集、差集的實現。
JavaScipt中集合的實現
首先，創建一個構造函數。
/** * 集合的構造函數 */ 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:
has(value): 檢測集合內是否有某個元素 add(value): 給集合內添加某個元素 remove(value): 移除集合中某個元素 clear(value): 清空集合 size(): 返回集合長度 values(): 返回集合轉換的數組 union(otherSet): 返回兩個集合的并集 intersection(otherSet): 返回兩個集合的交集 difference(otherSet): 返回兩個集合的差集 subset(otherSet): 判斷該集合是否為傳入集合的子集
has方法:
說明:集合中元素是不重復的。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的問題在于 // 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)) { 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，但只支持IE9及以上。第二種則適用于所有瀏覽器。
實現:
/** * 返回集合長度，只可用于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 // 只可用于IE9及以上，但很方便 return Object.keys(items).length; } /** * 返回集合長度，可用于所有瀏覽器 * @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，只能支持IE9及以上。
實現:
/** * 返回集合轉換的數組，只可用于IE9及以上 * @return {Array} 轉換后的數組 */ this.values = function() { return Object.keys(items); }; /** * 返回集合轉換的數組，可用于所有瀏覽器 * @return {Array} 轉換后的數組 */ this.valuesLegacy = function() { var keys = []; for (var key in items) { keys.push(key) }; return keys; };
union方法
說明: 返回兩個集合的并集
實現:
/** * 返回兩個集合的并集 * @param {Set} otherSet 要進行并集操作的集合 * @return {Set} 兩個集合的并集 */ this.union = function(otherSet) { //初始化一個新集合，用于表示并集。 var unionSet = new Set(); //將當前集合轉換為數組，并依次添加進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。 //循環中的add方法保證了不會有重復元素的出現 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，用于表示交集。 var interSectionSet = new Set(); //將當前集合轉換為數組 var values = this.values(); //遍歷數組，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，用于表示差集。 var differenceSet = new Set(); //將當前集合轉換為數組 var values = this.values(); //遍歷數組，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后與書上一比對，覺得自己超級low。我寫的要遍歷數組三次，書上的只需要一次，算法復雜度遠遠低于我的。
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,如果該集合長度大于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 // 那么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。實現一遍后再去看，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數據結構
感想
到了這兒，已經掌握了一些基本的數據結構。剩下的都是難啃的骨頭了(對我而言)。
字典的散列表、圖、樹、排序算法。算是四大金剛，所以近期關于數據結構與算法系列的文章，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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