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如何使用JavaScriptSet集合更快地編寫(xiě)代碼

我敢肯定，有很多開(kāi)發(fā)人員堅(jiān)持使用基本的全局對(duì)象：number，string，object，array和boolean值。

創(chuàng)新互聯(lián)專(zhuān)業(yè)為企業(yè)提供高陽(yáng)網(wǎng)站建設(shè)、高陽(yáng)做網(wǎng)站、高陽(yáng)網(wǎng)站設(shè)計(jì)、高陽(yáng)網(wǎng)站制作等企業(yè)網(wǎng)站建設(shè)、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)與制作、高陽(yáng)企業(yè)網(wǎng)站模板建站服務(wù)，10多年高陽(yáng)做網(wǎng)站經(jīng)驗(yàn)，不只是建網(wǎng)站，更提供有價(jià)值的思路和整體網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

對(duì)于許多用例，這些都是你所需要的。但是，如果你想使代碼盡可能快和可擴(kuò)展，那么這些基本類(lèi)型并不總是足夠好。

在本文中，我們將討論JavaScript的 Set集合如何使你的代碼更快，尤其是在擴(kuò)展時(shí)。數(shù)組可以執(zhí)行的操作與Set可以執(zhí)行的操作之間存在大量的交叉。使用Set往往會(huì)帶來(lái)數(shù)組無(wú)法實(shí)現(xiàn)的運(yùn)行時(shí)優(yōu)勢(shì)。在這篇文章中，我們將探討如何做到這一點(diǎn)。

Set有何不同?

最根本的區(qū)別是數(shù)組是索引集合，這意味著數(shù)組中的數(shù)據(jù)值由索引排序。

 
 
 
    
  
  
  
  1. const arr = [A, B, C, D]; 
    2. 
  
  
  
  2. console.log(arr.indexOf(A)); // Result: 0 
    3. 
  
  
  
  3. console.log(arr.indexOf(C)); // Result: 2 
    4.

相比之下，Set是一個(gè)鍵控集合。 Set使用鍵對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，而不是使用索引。Set的元素可以按插入順序進(jìn)行迭代，并且不能包含任何重復(fù)數(shù)據(jù)。換句話說(shuō)，集合中的每個(gè)項(xiàng)目都必須是唯一的。

主要好處是什么?

直接比較，Set集合比數(shù)組具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，特別是在運(yùn)行時(shí)間上更快：

  • 搜索項(xiàng)目：使用 indexOf() 或 includes() 檢查數(shù)組中是否存在某項(xiàng)比較慢。
  • 刪除項(xiàng)目：在Set集合中，可以按項(xiàng)目的值刪除項(xiàng)目。在數(shù)組中，等效項(xiàng)是根據(jù)元素的索引使用 splice()。與上一點(diǎn)一樣，依賴(lài)索引的速度很慢。
  • 插入項(xiàng)目：與使用 push()，unshift() 或等效方法將項(xiàng)目添加到數(shù)組相比，將項(xiàng)目添加到Set更快。
  • 儲(chǔ)存NaN：你不能使用 indexOf() 或 include() 來(lái)查找值 NaN，而Set可以存儲(chǔ)該值。
  • 刪除重復(fù)項(xiàng)：Set對(duì)象僅存儲(chǔ)唯一值。如果要避免存儲(chǔ)重復(fù)項(xiàng)，則這是優(yōu)于數(shù)組的顯著優(yōu)勢(shì)，在數(shù)組中，需要附加代碼來(lái)處理重復(fù)項(xiàng)。

時(shí)間的復(fù)雜度是多少?

數(shù)組用于搜索項(xiàng)目的方法的線性時(shí)間復(fù)雜度為O(N)。換句話說(shuō)，運(yùn)行時(shí)間以與數(shù)據(jù)大小增加相同的速率增加。

相比之下，Set用于搜索，刪除和插入項(xiàng)目的方法的時(shí)間復(fù)雜度僅為O(1)——這意味著數(shù)據(jù)的大小實(shí)際上與這些方法的運(yùn)行時(shí)間無(wú)關(guān)!

Set集合的速度究竟快多少?

盡管運(yùn)行時(shí)間可能會(huì)因所使用的系統(tǒng)，所提供數(shù)據(jù)的大小和其他變量而有很大不同，但我希望我的測(cè)試結(jié)果能使你對(duì)Set的運(yùn)行速度有實(shí)際的了解。我將分享我做的三個(gè)簡(jiǎn)單測(cè)試和獲得的結(jié)果。

1. 準(zhǔn)備測(cè)試

在運(yùn)行任何測(cè)試之前，讓我們創(chuàng)建一個(gè)數(shù)組和一個(gè)Set，每個(gè)數(shù)組具有一百萬(wàn)個(gè)條目。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，我將從0開(kāi)始，一直到999,999。

 
 
 
    
  
  
  
  1. let arr = [], set = new Set(), n = 1000000; 
    2. 
  
  
  
  2. for (let i = 0; i < n; i++) { 
    3. 
  
  
  
  3.   arr.push(i); 
    4. 
  
  
  
  4.   set.add(i); 
    5. 
  
  
  
  5. } 
    6.

2. 測(cè)試一：搜索項(xiàng)目

首先，讓我們搜索數(shù)字 123123，我們知道它將返回true。

 
 
 
    
  
  
  
  1. let result; 
    2. 
  
  
  
  2. console.time('Array');  
    3. 
  
  
  
  3. result = arr.indexOf(123123) !== -1;  
    4. 
  
  
  
  4. console.timeEnd('Array'); 
    5. 
  
  
  
  5. console.time('Set');  
    6. 
  
  
  
  6. result = set.has(123123);  
    7. 
  
  
  
  7. console.timeEnd('Set'); 
    8.

結(jié)果：Array: 0.173ms，set: 0.023ms，set的速度快了7.54倍。

3. 測(cè)試二：添加項(xiàng)目

現(xiàn)在，讓我們向每個(gè)集合中添加一個(gè)新項(xiàng)目。

 
 
 
    
  
  
  
  1. console.time('Array');  
    2. 
  
  
  
  2. arr.push(n); 
    3. 
  
  
  
  3. console.timeEnd('Array'); 
    4. 
  
  
  
  4. console.time('Set');  
    5. 
  
  
  
  5. set.add(n); 
    6. 
  
  
  
  6. console.timeEnd('Set'); 
    7.

結(jié)果：Array: 0.018ms，set: 0.003ms，set速度提高了6.73倍。

4. 測(cè)試三：刪除項(xiàng)目 

最后，讓我們從每個(gè)集合中刪除一個(gè)項(xiàng)目(我們可以使用剛剛添加的項(xiàng)目)。沒(méi)有內(nèi)置的數(shù)組方法，因此我們將創(chuàng)建一個(gè)輔助函數(shù)以保持所有內(nèi)容的整潔：

 
 
 
    
  
  
  
  1. const deleteFromArr = (arr, item) => { 
    2. 
  
  
  
  2.   let index = arr.indexOf(item); 
    3. 
  
  
  
  3.   return index !== -1 && arr.splice(index, 1); 
    4. 
  
  
  
  4. }; 
    5.

這是測(cè)試的代碼：

 
 
 
    
  
  
  
  1. console.time('Array');  
    2. 
  
  
  
  2. deleteFromArr(arr, n); 
    3. 
  
  
  
  3. console.timeEnd('Array'); 
    4. 
  
  
  
  4. console.time('Set');  
    5. 
  
  
  
  5. set.delete(n); 
    6. 
  
  
  
  6. console.timeEnd('Set'); 
    7.

結(jié)果：Array: 1.122ms，set: 0.015ms，在這個(gè)例子中，Set的速度是驚人的74.13倍!

總的來(lái)說(shuō)，我們可以看到，使用Set而不是數(shù)組可以極大地改善運(yùn)行時(shí)?，F(xiàn)在讓我們來(lái)看看一些實(shí)際的例子，在這些例子中，Set集合是有用的。

案例1：從數(shù)組中刪除重復(fù)的值

如果要快速?gòu)臄?shù)組中刪除重復(fù)的值，可以將其轉(zhuǎn)換為Set。到目前為止，這是過(guò)濾唯一值的最簡(jiǎn)潔的方法：

 
 
 
    
  
  
  
  1. const duplicateCollection = ['A', 'B', 'B', 'C', 'D', 'B', 'C']; 
    2. 
  
  
  
  2. // 如果要將數(shù)組變成Set集合 
    3. 
  
  
  
  3. let uniqueCollection = new Set(duplicateCollection); 
    4. 
  
  
  
  4. console.log(uniqueCollection) // Result: Set(4) {"A", "B", "C", "D"} 
    5. 
  
  
  
  5. // 如果你想將值保留在數(shù)組中 
    6. 
  
  
  
  6. let uniqueCollection = [...new Set(duplicateCollection)]; 
    7. 
  
  
  
  7. console.log(uniqueCollection) // Result: ["A", "B", "C", "D"] 
    8.

案例2：一個(gè)Google面試問(wèn)題

給定一個(gè)無(wú)序的整數(shù)數(shù)組和一個(gè)值 sum，如果可以相加任何兩個(gè)項(xiàng)目以使它們等于 sum 的值，則返回 true。否則，返回false。

因此，如果給定數(shù)組 [3，5，1，4] 和值 9，則我們的函數(shù)應(yīng)返回 true，因?yàn)?4 + 5 = 9。

解決這個(gè)問(wèn)題的一種很好的方法是遍歷數(shù)組，同時(shí)創(chuàng)建一組Set。

讓我們將這種想法應(yīng)用于上面的示例。當(dāng)我們遇到 3 時(shí)，可以將 6 加到我們的Set中，因?yàn)槲覀冎牢覀冃枰业揭粋€(gè) 9 的和。然后，每次我們接觸數(shù)組中的新值時(shí)，我們都可以檢查它是否在我們的Set中。當(dāng)我們到了 5 ，我們就會(huì)把 4 加入到我們的Set中。然后，當(dāng)我們最終遇到 4 時(shí)，我們也會(huì)在我們的Set中找到它，所以我們可以返回 true。

該解決方案可能如下所示：

 
 
 
    
  
  
  
  1. const findSum = (arr, val) => { 
    2. 
  
  
  
  2.   let searchValues = new Set(); 
    3. 
  
  
  
  3.   searchValues.add(val - arr[0]); 
    4. 
  
  
  
  4.   for (let i = 1, length = arr.length; i < length; i++) { 
    5. 
  
  
  
  5.     let searchVal = val - arr[i]; 
    6. 
  
  
  
  6.     if (searchValues.has(arr[i])) { 
    7. 
  
  
  
  7.       return true; 
    8. 
  
  
  
  8.     } else { 
    9. 
  
  
  
  9.       searchValues.add(searchVal); 
    10. 
  
  
  
  10.     } 
    11. 
  
  
  
  11.   }; 
    12. 
  
  
  
  12.   return false; 
    13. 
  
  
  
  13. }; 
    14.

這是一個(gè)更簡(jiǎn)潔的版本：

 
 
 
    
  
  
  
  1. const findSum = (arr, sum) => 
    2. 
  
  
  
  2.   arr.some((set => n => set.has(n) || !set.add(sum - n))(new Set)); 
    3.

因?yàn)镾et.prototype.has() 的時(shí)間復(fù)雜度僅為O(1)，所以使用Set來(lái)存儲(chǔ)而不是數(shù)組可以幫助我們整體解決方案獲得線性運(yùn)行時(shí)間O(N)。

如果我們改為依賴(lài) Array.prototype.indexOf() 或 Array.prototype.includes() ，它們的時(shí)間復(fù)雜度均為O(N)，則總運(yùn)行時(shí)間將為O(N2)，慢得多!

如果你以前從未接觸過(guò)JavaScript Set，希望我已經(jīng)展示了它們的實(shí)用性!


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