愉快的假期告一段落,继续我们的学习~
同数学中所学的一样,集合(Set)是由一组无序但彼此之间又有一定关系性的成员构成,每个成员在集合中只能出现一次,不同于我们之前说的字典,链表之类的,它是一种包含了不同元素的数据结构(集合中的元素称为成员),从其定义中我们可以看出它具有两个很重要的特征:首先,集合中的成员是无序的,其次,集合中的成员是不相同的,即集合中不存在相同的成员。
实际上,很多编程语言中,集合并不是一种数据类型,但是如果你需要创建一个数据结构用来保存一些独一无二的元素时,集合就变得很有用了,接下来我们一起来看看JS中如何实现一个集合。
我们要实现一个集合,首先要对其一些定义做了解
通常来说,集合的基本操作有以下三种:
集合(Set)的实现我们这里基于数组,用数组来存储数据,根据我们之前学习的以及上面提到的一些方法,我们可以将集合的构造函数定义如下(为了区别ES6的 set 类型,我们这里选择用 MySet 命名):
- //构造函数
- function MySet() {
- this.dataStore = []; // 数据存储
- this.add = add; // 添加成员
- this.remove = remove; // 删除成员
- this.size = size; // 集合元素个数
- this.union = union; // 集合求并集
- this.intersect = intersect; // 集合求交集
- this.subset = subset; // 判断一个集合是否是另一集合的子集
- this.difference = difference; // 集合求补集
- this.contains = contains; // 判断某成员是否属于该集合
- this.show = show; // 显示当前集合
- }
我们第一个要实现的方法就是向集合中添加一个成员,即 add 方法
add:向集合中添加一个成员
- //添加元素
- function add(data) {
- //判断元素是否存在集合当中
- if (this.dataStore.indexOf(data) < 0) {
- this.dataStore.push(data);
- return true;
- } else {
- console.warn('Can not add ' + data + ', must already be in set');
- return false;
- }
- }
我们之前提到,集合中的元素是独一无二的,因此,我们在将数据存储到数组之前,首先就是要确保该集合不存在该数据,因此,我们先用 indexOf 方法检查新加入的元素是否存在,如果找到了就返回该成员在数组中的位置;否则,就返回 -1 ,那么对应的 add 方法就可以定义返回布尔值,添加成功我们返回 true , 否则返回 false ,这样就可以明确告诉我们是否正确的插入了一个元素。
remove:删除集合中某个成员
- //删除元素
- function remove(data) {
- //判断元素是否存在集合当中
- var pos = this.dataStore.indexOf(data);
- if (pos > -1) {
- this.dataStore.splice(pos, 1);
- return true;
- } else {
- console.warn(data + ' is not in set');
- return false;
- }
- }
这里,我们顺理成章的实现了删除方法,它跟 add 方法很类似,首先要检查待删除元素是否存在于数组中,如果存在,我们调用数组的 splice() 方法删除该元素并返回 true ,否则,直接返回 false ,表示集合中不存在该元素。
现在,我们可以完成集合的添加和删除,要测试这些方法之前,我们首先得定义 show 方法,该方法用来显示集合中的成员,该方法的实现很简答,只需返回我们定义的数组即可:
show:显示集合中的成员
- // 显示集合成员
- function show(){
- console.log(this.dataStore);
- return this.dataStore;
- }
接着,我们这会来测试一下:
- var fruits = new MySet();
- // 添加成员
- fruits.add('Apple');
- fruits.add('Banana');
- fruits.add('Pear');
- fruits.show(); // ["Apple", "Banana", "Pear"]
- // 添加重复成员
- fruits.add('Apple'); // Can not add Apple, must already be in set
- // 删除成员
- fruits.remove('Banana');
- fruits.show(); // ["Apple", "Pear"]
- // 删除不存在的成员
- fruits.remove('Banana'); // Banana is not in set
嗯,一切正常,我们可以来实现集合的一些高级操作了,我们先来看看 union (并集)的实现。
union:求集合并集
求集合的并集,就是要将两个集合合并成一个,并除去重复的元素,我们实现思路就是将第一个集合成员放到一个临时集合中,判断第二个集合的成员是否也属于第一个集合,如果为真,代表为重复元素,我们直接跳过该成员,否则将该成员加入临时集合,最后返回该集合即可;
那么,问题来了,我们要如何判断一个成员是否存在于该集合中?因此,我们需要一个辅助方法 contains(),它的实现也非常简单,直接用 indexOf 判断即可
- //判断元素是否属于该集合
- function contains (data) {
- if( this.dataStore.indexOf(data) > -1 ){
- return true;
- }else{
- return false;
- }
- }
现在,我们可以定义 union 方法了
- //求集合的并集
- function union(set) {
- var tempSet = new MySet();
- for (var i = 0; i < this.dataStore.length; i++) {
- tempSet.add(this.dataStore[i]);
- }
- for (var i = 0; i < set.dataStore.length; i++) {
- if (!tempSet.contains(set.dataStore[i])) {
- tempSet.dataStore.push(set.dataStore[i]);
- }
- }
- return tempSet;
- }
这样,我们就可以就集合的并集了,
- var fruits1 = new MySet();
- fruits1.add('Apple');
- fruits1.add('Banana');
- fruits1.add('Pear');
- var fruits2 = new MySet();
- fruits2.add('Grape');
- fruits2.add('Banana');
- fruits2.add('Pear');
- fruits2.add('Orange');
- var union = fruits1.union(fruits2);
- union.show(); // ["Apple", "Banana", "Pear", "Grape", "Orange"]
成功了!我们可以来看看求集合的交集了。
intersect:求集合的交集
有了上面求并集的思路,那么交集的定义来说也相对简单,思路就是发现第一个集合的成员也属于第二个集合时,就将该成员加入到新的集合,最后返回新的集合即可;
- //求集合的交集
- function intersect (set) {
- var tempSet = new MySet();
- for(var i = 0 ; i < this.dataStore.length ; i++ ){
- if( set.contains(this.dataStore[i])){
- tempSet.add(this.dataStore[i]);
- }
- }
- return tempSet;
- }
我们还是利用上面的两个集合接着求其交集:
- var intersect = fruits1.intersect( fruits2 );
- intersect.show(); // ["Banana", "Pear"]
下一个定义的操作是 subset ;
subset:判断集合是否是另一集合的子集
该方法首先要确定 该集合的长度是否小于待比较的集合。如果该集合比待比较集合还要大,那么肯定不是待比较集合的一个子集。只要当,待比较集合比较大时,才去判断集合类的成员是否都属于待比较集合,如果有一个不是,直接返回 false , 只有当所有元素都属于待比较集合的时候,我们才能说该集合是待比较集合的一个子集,该方法才会返回 true , 为了方便查看,我加入了console打印;
- //子集判断
- function subset(set) {
- if (this.size() > set.size()) {
- console.log('not a subset');
- return false;
- } else {
- for (var i = 0; i < this.dataStore.length; i++) {
- if (!set.contains(this.dataStore[i])) {
- console.log('not a subset');
- return false;
- }
- }
- }
- console.log(' a subset');
- return true;
- }
我们看到上面用到了 size 方法,它的定义如下:
- //返回集合长度
- function size () {
- return this.dataStore.length;
- }
我们保留上面的 fruits1 和 fruits2 , 新建一个 fruits3 来演示 subset 方法
- var fruits3 = new MySet();
- fruits3.add('Apple');
- fruits3.add('Banana');
- fruits3.add('Pear');
- fruits3.add('Grape');
- fruits3.add('Orange');
- //子集判断
- fruits1.subset(fruits2); // not a subset
- fruits2.subset(fruits2); // a subset
- fruits1.subset(fruits3); // a subset
看起来一切都很顺利,我们只剩最后一个 difference 方法,该方法返回一个新集合,该集合是由属于第一个集合而不属于第二个集合的成员组成的。
difference:补集
有了交集的思路,补集的实现就显得很自然了。
- //补集
- function difference (set) {
- var tempSet = new MySet();
- for( var i = 0 ; i < this.dataStore.length ; i ++ ){
- if( !set.contains(this.dataStore[i])){
- tempSet.dataStore.push( this.dataStore[i] );
- }
- }
- return tempSet;
- }
我们测试一下:
- fruits1.difference(fruits2).show(); // ['Apple']
- fruits1.difference(fruits3).show(); // []
- fruits2.difference(fruits1).show(); // ["Grape", "Orange"]
ok,到现在,我们完成了一个完整的 set 集合,是不是很棒!
本篇介绍的集合和 ES6 的集合略微有点差别,ES6 提供的 Set 数据结构,有很多现成的方法可以直接调用,很是方法,不是很了解的小伙伴可以参考我之前的一篇博文,关于ES6中Symbol 、Set 和 Map 一文,相信会有不错的收获~
来源: https://juejin.im/entry/59d999fc51882531f06348d3