JavaScript 数据结构之集合创建(1)

前言：

集合这个词应该比较耳熟，大多数人没接触代码前就学过了。回想一下你的高一数学课本上是不是出现过这个词，就在第一章，概念如下：

一般地，我们把研究的对象统称为元素，把一些元素组成的总体叫作集合。

你看，集合，元素，是不是与今天我们学习的数据结构相通呢？

一、什么是集合

集合是由一组无序且唯一（不能重复）的元素组成。数据结构中的集合，对应的是数学概念当中的有限集合。

在数学中，比如要展示一个城市集合，我们是这么写的：

N = {北京, 上海, 深圳, 广州}
复制代码

那对应到 JavaScript 当中，就是一个简单的数组了：

var cities = ['北京', '上海', '深圳', '广州']

数学中还有一个 空集 的概念，用 {} 表示，也就是 javascript 中的空数组 []。

集合的不同之处在于，我们前面学习的栈，队列，链表，都是有序集合。而集合是比较少见的无序集合的数据结构。

因为集合是唯一且无序的，所以我们不能像有序的数据结构一样，用下标来定位元素。无序集合的唯一标识就是元素本身的值。

JavaScript 在 es6 中也提供了对标集合的数据类型 Set。Set 允许存储唯一的任意类型的值，其实就是集合的实现。

在数学中，集合也有交集，并集，差集等基本运算，本篇我们也会实现。

下面我们自己动手实现一个 Set。

二、创建集合类

我们依然用 class 语法来创建基本结构：

class Set {
  constructor() {
    this.items = {};
  }
}

与栈，队列的原则一致，用一个对象来存储集合的元素最为合适。再者因为元素的唯一性，对于基本类型元素，我们可以直接以元素的值作为对象 Key 值，而不是 0,1,2...。

下面就是我们需要声明的方法：

• add：向集合添加新元素
• delete：从集合中删除一个元素
• has：检测元素是否在集合中
• clear：清空集合
• size：返回集合的长度
• values：返回包含集合中所有元素的数组

1.has 方法

首先实现 has 方法，因为它会被 add，delete 等方法调用。

这个方法用来检测某一个元素是否在集合中，存在则返回 true，否则返回 false。

has(item) {
  return item in this.items;
}

我们在开头部分说了，直接用元素本身的值作为对象的 key，因此可以直接用 JavaScript ES6 提供的 in 运算符来检测属性是否在对象当中。

还有一种传统的方式如下，与上面效果一致：

has(item) {
  return Object.prototype.hasOwnProperty.call(this.items, item);
}

2.add 方法

有了 has 方法，add 方法的实现就比较简单：

add(item) {
  if(this.has(item)) {
    return false;
  }
  this.items[item] = item
  return true
}

因为要保持元素唯一性，所以在添加元素前先判断当前元素是否在，存在则不添加，不存在才添加。

3.delete 和 clear 方法

这两个方法都是删除元素，前者删除一个元素，后者删除所有元素。

// 删除
delete(item) {
  if(this.has(item)) {
    delete this.items[item]
    return true
  }
  return false
}
// 清空
clear(item) {
  this.item = {}
}

删除也比较简单，删除或清空对象对属性即可。

4.size 方法

size 方法对作用就是返回集合的长度（有多少个元素），实现这个方法有多种方式。

方式一：和之前的栈，队列，链表的实现方式一样，用一个属性 count 来表示长度，在添加和删除的时候更新这个属性的值。

方式二：直接使用 ES6 的 Object.keys 方法来获取属性的数组，获取数组的长度：

size() {
  return Object.keys(this.items).length
}

还是第二种方法简单，就选这个。

5.values 方法

和上面的 size 方法一样，也可以直接获取对象属性值的数组：

values() {
  return Object.values(this.items)
}

三、使用集合

上面我们手动实现了集合类，这里来使用一下：

var set = new Set()
set.add('北京')
set.add('北京')
set.add('上海')
set.add('上海')
// 打印结果
console.log(set.size()) // 2
console.log(set.values()) // ['北京','上海']

添加的检测没问题，再看删除：

console.log(set.has('上海')); // true
console.log(set.has('成都')); // false
set.delete('上海');
console.log(set.values()); ['北京']
console.log(set.has('上海')); // false

删除也没问题，完美实现！

总结

本篇我们手动实现了集合的基本功能，下一节我们在此基础上，实现集合的基本运算

到此这篇关于JavaScript 数据结构 之集合创建的文章就介绍到这了,更多相关JavaScript 集合内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网！