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
 */
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:

  1. has(value): 检测集合内是否有某个元素
  2. add(value): 给集合内添加某个元素
  3. remove(value): 移除集合中某个元素
  4. clear(value): 清空集合
  5. size(): 返回集合长度
  6. values(): 返回集合转换的数组
  7. union(otherSet): 返回两个集合的并集
  8. intersection(otherSet): 返回两个集合的交集
  9. difference(otherSet): 返回两个集合的差集
  10. 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)) {
  delete 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。

(0)

相关推荐

  • JavaScript中数据结构与算法(一):栈

    序 数据结构与算法JavaScript这本书算是讲解得比较浅显的,优点就是用javascript语言把常用的数据结构给描述了下,书中很多例子来源于常见的一些面试题目,算是与时俱进,业余看了下就顺便记录下来吧 git代码下载:https://github.com/JsAaron/data_structure.git 栈结构 特殊的列表,栈内的元素只能通过列表的一端访问,栈顶 后入先出(LIFO,last-in-first-out)的数据结构 javascript提供可操作的方法, 入栈 push,

  • JS中的二叉树遍历详解

    二叉树是由根节点,左子树,右子树组成,左子树和友子树分别是一个二叉树. 这篇文章主要在JS中实现二叉树的遍历. 一个二叉树的例子 var tree = { value: 1, left: { value: 2, left: { value: 4 } }, right: { value: 3, left: { value: 5, left: { value: 7 }, right: { value: 8 } }, right: { value: 6 } } } 广度优先遍历 广度优先遍历是从二叉树

  • JavaScript数据结构与算法之链表

    链表简介 链表是一种常见的数据结构,也属于线性表,但不会按线性的顺序来储存数据.而是在每一个节点中,储存了下一个节点的指针.可以看图理解.(有C语言基础的可能比较好理解). 使用链表结构可以克服数组需要预先知道数据大小的缺点(C语言的数组需要预先定义长度),链表结构可以充分利用计算机内存空间,实现灵活的内存动态管理. 接下来就是介绍两种常见的链表: 单向链表,双向链表在JavaScript中的实现. 单向链表 链表中最简单的形式就是单向链表,链表中的节点都包含两个部分,第一部分储存着自身信息,第

  • JavaScript中数据结构与算法(四):串(BF)

    串是由零个或多个字符组成的有限序列,又叫做字符串 串的逻辑结构和线性表很相似的,不同的是串针对是是字符集,所以在操作上与线性表还是有很大区别的.线性表更关注的是单个元素的操作CURD,串则是关注查找子串的位置,替换等操作. 当然不同的高级语言对串的基本操作都有不同的定义方法,但是总的来说操作的本质都是相似的.比如javascrript查找就是indexOf, 去空白就是trim,转化大小写toLowerCase/toUpperCase等等 这里主要讨论下字符串模式匹配的几种经典的算法:BF.BM

  • JavaScript数据结构之二叉树的遍历算法示例

    本文实例讲述了JavaScript数据结构之二叉树的遍历算法.分享给大家供大家参考,具体如下: 三种遍历的代码: function inOrder(node){//中序遍历 if(node!=null){ inOrder(node.left); document.write(node.show()+" "); inOrder(node.right); } } function preOrder(node){//先序遍历 if(node!=null){ document.write(no

  • JS二叉树的简单实现方法示例

    本文实例讲述了JS二叉树的简单实现方法.分享给大家供大家参考,具体如下: 今天学习了一下 二叉树的实现,在此记录一下 简单的二叉树实现,并且实现升序和降序排序输出 function Node(data , left,right){ this.data = data; this.left = left; this.right = right; this.show = show; function show(){ return this.data; } }; function Bst(){ this

  • JavaScript数据结构与算法之栈与队列

    学习起因 曾经有一次在逛V2EX时,碰到这么一个帖子. 数学完全还给老师了,想学回一些基础数学,大概是高中程度的,有什么书籍推荐? 发帖的楼主大学没有高数课程,出去工作时一直在从事前端的工作.感觉到数学知识的匮乏,所以想补一补数学. 看了看帖子,感觉和我很像,因为我的专业是不开高数的,我学的也是前端.也同样感觉到了数学知识匮乏所带来的困顿.同时因为自己的数学思维实在是不怎么好,所以决定努力补习数学与计算机基础知识. 当时也有人说:"前端需要什么数据结构与算法",但是对于这个事情我有自己

  • JavaScript中数据结构与算法(二):队列

    队列是只允许在一端进行插入操作,另一个进行删除操作的线性表,队列是一种先进先出(First-In-First-Out,FIFO)的数据结构 队列在程序程序设计中用的非常的频繁,因为javascript单线程,所以导致了任何一个时间段只能执行一个任务,而且还参杂了异步的机制, 那么带来的问题: 1. 在异步操作执行的时候,同步代码还在继续,那么同步代码依赖异步,自然就会出错 2. 多个同步的任务在不同的时间段被调用 jQuery的动画中,我们经常写一段连续的动画代码 $book.animate({

  • JavaScript中数据结构与算法(五):经典KMP算法

    KMP算法和BM算法 KMP是前缀匹配和BM后缀匹配的经典算法,看得出来前缀匹配和后缀匹配的区别就仅仅在于比较的顺序不同 前缀匹配是指:模式串和母串的比较从左到右,模式串的移动也是从 左到右 后缀匹配是指:模式串和母串的的比较从右到左,模式串的移动从左到右. 通过上一章显而易见BF算法也是属于前缀的算法,不过就非常霸蛮的逐个匹配的效率自然不用提了O(mn),网上蛋疼的KMP是讲解很多,基本都是走的高大上路线看的你也是一头雾水,我试图用自己的理解用最接地气的方式描述 KMP KMP也是一种优化版的

  • JS实现的二叉树算法完整实例

    本文实例讲述了JS实现的二叉树算法.分享给大家供大家参考,具体如下: <!DOCTYPE HTML> <head> <title>20130328BinaryTree</title> <metahttp-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" /> </head> <html> <body> <

  • JavaScript中数据结构与算法(三):链表

    我们可以看到在javascript概念中的队列与栈都是一种特殊的线性表的结构,也是一种比较简单的基于数组的顺序存储结构.由于javascript的解释器针对数组都做了直接的优化,不会存在在很多编程语言中数组固定长度的问题(当数组填满后再添加就比较困难了,包括添加删除,都是需要把数组中所有的元素全部都变换位置的,javascript的的数组确实直接给优化好了,如push,pop,shift,unshift,split方法等等-) 线性表的顺序存储结构,最大的缺点就是改变其中一个元素的排列时都会引起

  • JavaScript数据结构之二叉树的查找算法示例

    本文实例讲述了JavaScript数据结构之二叉树的查找算法.分享给大家供大家参考,具体如下: 前面文章介绍了二叉树的遍历,现在谈谈在二叉树中进行查找.对二叉查找树来说,一般有以下三类查找:最大值,最小值和给定值. 查找最小值就是遍历左子树,直到找到最后一个结点,这是因为在二叉查找树中较小的值总是在左子节点上的. 代码如下: function getMin(){//查找最小值 var current=this.root;//指向根节点 while(current.left!=null){ cur

  • JavaScript数据结构和算法之二叉树详解

    二叉树的概念 二叉树(Binary Tree)是n(n>=0)个结点的有限集合,该集合或者为空集(空二叉树),或者由一个根结点和两棵互不相交的.分别称为根结点的左子树和右子树的二叉树组成. 二叉树的特点 每个结点最多有两棵子树,所以二叉树中不存在度大于2的结点.二叉树中每一个节点都是一个对象,每一个数据节点都有三个指针,分别是指向父母.左孩子和右孩子的指针.每一个节点都是通过指针相互连接的.相连指针的关系都是父子关系. 二叉树节点的定义 二叉树节点定义如下: 复制代码 代码如下: struct

随机推荐