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野生前端的資料結構基礎練習(6)——集合

野生前端的資料結構基礎練習(6)——集合

網上的相關教程非常多,基礎知識自行搜尋即可。

習題主要選自Orelly出版的《資料結構與演算法javascript描述》一書。

參考程式碼可見:https://github.com/dashnowords/blogs/tree/master/Structure/Set

[TOC]

集合的基本知識

  • 定義:

    集合Set是一種不包含不同元素的資料結構,主要特性包括無序性和單一性,即集合中的成員是無序的,同時也是不重複的。

基本練習

實現一個自定義的cSet類(避免與原生的Set類衝突),包含以下方法:

dataStore-類屬性,用於儲存集合中的成員,用陣列實現即可。

add(value)- 向集合中加入成員。

remove(value)- 從集合中移除成員。

union(cSetInstance) - 求並集

intersect(cSetInstance)求交集

difference(cSetInstance)求差集

show( )-顯示集合成員

課後習題(書中第九節習題)

1.修改Set類,使得裡面的元素按順序儲存,並寫一段程式碼測試該修改。

2.修改Set類,將儲存方式從陣列替換為連結串列,並寫一段程式碼測試該修改。

3.為Set類增加一個higher(element)方法,該方法返回比傳入元素大的元素中最小的一個,並寫一段程式碼來測試該功能。

4.為Set類增加一個lower(element)方法,該方法返回比傳入元素小的元素中最大的一個,並寫一段程式碼來測試該功能。

習題思路

1.add(value)方法中檢測完重複性後,使用插入排序演算法和splice(i,0,value)方法將成員直接插入正確位置。

2.將前述章節中實現的List.js類引入,使用一個新的類繼承Set類並複寫其建構函式及相關方法即可。

3.習題1中已經實現了插入排序,higher(element)只需要在Set中找到element應該插入的位置,該位置後一個元素即滿足查詢條件。

4.思路同上,不再贅述。

ES6新特性

阮一峰的ES6教程:http://es6.ruanyifeng.com/#docs/set-map

ES6中原生實現了Set,Map,WeakSet,WeakMap跟集合相關的型別,和資料結構中的集合不完全一致,資料結構中的集合主要是一種數學概念的表現,而ES6中的集合擁有一些針對特定問題的開發相關的特性。

1.陣列去重

藉助集合可以實現js中最簡潔的陣列去重方式:

//實現了Iterable介面的資料結構都可以作為初始化Set的引數
cosnt uniqueArr = [...new Set(arr)];

2.集合遍歷

keys(),values(),entries()方法分別返回不同型別的遍歷器,可供for...of迴圈結構消費。

3.數學特性

原生Set類並沒有定義集合的數學運算操作方法,因為可以很方便的直接實現:

//並集
let union = new Set([...a,...b]);
//交集
let intersect = new Set([...a].filter(x=>b.has(a)));
//差集
let difference = new Set([...a].filter(x=>!b.has(a)));

4.WeakSet

WeakSet的成員變數只能是物件,被放入其中的物件都是弱引用,在其他引用都解除後,垃圾回收機制不會考慮WeakSet對該物件的持有。上面的教程中提到WeakMap的主要用途是用於DOM節點的儲存,防止DOM節點移除後造成記憶體洩漏。基礎知識可以參考這篇博文《Javascript中4種常見的記憶體洩漏陷阱》

5.WeakMap

WeakMap的設計目的,在於當在某個DOM物件上存放一些資料時,會形成對這個物件的引用,影響垃圾回收機制,典型應用場景是在DOM元素上新增資料,當DOM元素被清除時,對應的WeakMap記錄也會被自動清除。