“睡服”面试官系列第六篇之set数据结构(建议收藏学习)

目录

set

1基本用法

2Set 实例的属性和方法

3遍历操作

3.1 keys() , values() , entries()

3.2 forEach()

3.3遍历的应用

weakset

含义

语法

总结


set

1基本用法

ES6 提供了新的数据结构 Set。它类似于数组,但是成员的值都是唯一的,没有重复的值。
Set 本身是一个构造函数,用来生成 Set 数据结构。

const s = new Set();
[2, 3, 5, 4, 5, 2, 2].forEach(x => s.add(x));
for (let i of s) {
console.log(i);
}
// 2 3 5 4

上面代码通过 add 方法向 Set 结构加入成员,结果表明 Set 结构不会添加重复的值。
Set 函数可以接受一个数组(或者具有 iterable 接口的其他数据结构)作为参数,用来初始化。

// 例一
const set = new Set([1, 2, 3, 4, 4]);
[...set]
// [1, 2, 3, 4]
// 例二
const items = new Set([1, 2, 3, 4, 5, 5, 5, 5]);
items.size // 5
// 例三
function divs () {
return [...document.querySelectorAll('div')];
}
const set = new Set(divs());
set.size // 56
// 类似于
divs().forEach(div => set.add(div));
set.size // 56

上面代码中,例一和例二都是 Set 函数接受数组作为参数,例三是接受类似数组的对象作为参数。
上面代码中,也展示了一种去除数组重复成员的方法。

// 去除数组的重复成员
[...new Set(array)]

向 Set 加入值的时候,不会发生类型转换,所以 5 和 "5" 是两个不同的值。Set 内部判断两个值是否不同,使用的算法叫做“Same-value equality”,它
类似于精确相等运算符( === ),主要的区别是 NaN 等于自身,而精确相等运算符认为 NaN 不等于自身。

let set = new Set();
let a = NaN;
let b = NaN;
set.add(a);
set.add(b);
set // Set {NaN}

上面代码向 Set 实例添加了两个 NaN ,但是只能加入一个。这表明,在 Set 内部,两个 NaN 是相等。
另外,两个对象总是不相等的

let set = new Set();
set.add({});
set.size // 1
set.add({});
set.size // 2

上面代码表示,由于两个空对象不相等,所以它们被视为两个值

2Set 实例的属性和方法

Set 结构的实例有以下属性。
Set.prototype.constructor :构造函数,默认就是 Set 函数。
Set.prototype.size :返回 Set 实例的成员总数。
Set 实例的方法分为两大类:操作方法(用于操作数据)和遍历方法(用于遍历成员)。下面先介绍四个操作方法。
add(value) :添加某个值,返回 Set 结构本身。

delete(value) :删除某个值,返回一个布尔值,表示删除是否成功。
has(value) :返回一个布尔值,表示该值是否为 Set 的成员。
clear() :清除所有成员,没有返回值。
上面这些属性和方法的实例如下。

s.add(1).add(2).add(2);
// 注意2被加入了两次
s.size // 2
s.has(1) // true
s.has(2) // true
s.has(3) // false
s.delete(2);
s.has(2) // false

下面是一个对比,看看在判断是否包括一个键上面, Object 结构和 Set 结构的写法不同

// 对象的写法
const properties = {
'width': 1,
'height': 1
};
if (properties[someName]) {
// do something
}
// Set的写法
const properties = new Set();
properties.add('width');
properties.add('height');
if (properties.has(someName)) {
// do something
}

Array.from 方法可以将 Set 结构转为数组。

const items = new Set([1, 2, 3, 4, 5]);
const array = Array.from(items);

这就提供了去除数组重复成员的另一种方法。

function dedupe(array) {
return Array.from(new Set(array));
}
dedupe([1, 1, 2, 3]) // [1, 2, 3]

3遍历操作

Set 结构的实例有四个遍历方法,可以用于遍历成员。
keys() :返回键名的遍历器
values() :返回键值的遍历器
entries() :返回键值对的遍历器
forEach() :使用回调函数遍历每个成员
需要特别指出的是, Set 的遍历顺序就是插入顺序。这个特性有时非常有用,比如使用 Set 保存一个回调函数列表,调用时就能保证按照添加顺序调用。


3.1 keys() , values() , entries()


keys 方法、 values 方法、 entries 方法返回的都是遍历器对象(详见《Iterator 对象》一章)。由于 Set 结构没有键名,只有键值(或者说键名和键值
是同一个值),所以 keys 方法和 values 方法的行为完全一致。

let set = new Set(['red', 'green', 'blue']);
for (let item of set.keys()) {
console.log(item);
}
// red
// green
// blue
for (let item of set.values()) {
console.log(item);
}
// red
// green
// blue
for (let item of set.entries()) {
console.log(item);
}
// ["red", "red"]
// ["green", "green"]
// ["blue", "blue"]

上面代码中, entries 方法返回的遍历器,同时包括键名和键值,所以每次输出一个数组,它的两个成员完全相等。
Set 结构的实例默认可遍历,它的默认遍历器生成函数就是它的 values 方法。

Set.prototype[Symbol.iterator] === Set.prototype.values
// true

这意味着,可以省略 values 方法,直接用 for...of 循环遍历 Set。

let set = new Set(['red', 'green', 'blue']);
for (let x of set) {
console.log(x);
}
// red
// green
// blue

3.2 forEach()


Set 结构的实例与数组一样,也拥有 forEach 方法,用于对每个成员执行某种操作,没有返回值。

set = new Set([1, 4, 9]);
set.forEach((value, key) => console.log(key + ' : ' + value))
// 1 : 1
// 4 : 4
// 9 : 9

上面代码说明, forEach 方法的参数就是一个处理函数。该函数的参数与数组的 forEach 一致,依次为键值、键名、集合本身(上例省略了该参数)。这
里需要注意,Set 结构的键名就是键值(两者是同一个值),因此第一个参数与第二个参数的值永远都是一样的。
另外, forEach 方法还可以有第二个参数,表示绑定处理函数内部的 this 对象。

3.3遍历的应用


扩展运算符( ... )内部使用 for...of 循环,所以也可以用于 Set 结构。

let set = new Set(['red', 'green', 'blue']);
let arr = [...set];
// ['red', 'green', 'blue']

扩展运算符和 Set 结构相结合,就可以去除数组的重复成员

let arr = [3, 5, 2, 2, 5, 5];
let unique = [...new Set(arr)];
// [3, 5, 2]

而且,数组的 map 和 filter 方法也可以用于 Set 了。

let set = new Set([1, 2, 3]);
set = new Set([...set].map(x => x * 2));
// 返回Set结构:{2, 4, 6}
let set = new Set([1, 2, 3, 4, 5]);
set = new Set([...set].filter(x => (x % 2) == 0));
// 返回Set结构:{2, 4}

因此使用 Set 可以很容易地实现并集(Union)、交集(Intersect)和差集(Difference)。

let a = new Set([1, 2, 3]);
let b = new Set([4, 3, 2]);
// 并集
let union = new Set([...a, ...b]);
// Set {1, 2, 3, 4}
// 交集
let intersect = new Set([...a].filter(x => b.has(x)));
// set {2, 3}
// 差集
let difference = new Set([...a].filter(x => !b.has(x)));
// Set {1}

如果想在遍历操作中,同步改变原来的 Set 结构,目前没有直接的方法,但有两种变通方法。一种是利用原 Set 结构映射出一个新的结构,然后赋值给原
来的 Set 结构;另一种是利用 Array.from 方法

// 方法一
let set = new Set([1, 2, 3]);
set = new Set([...set].map(val => val * 2));
// set的值是2, 4, 6
// 方法二
let set = new Set([1, 2, 3]);
set = new Set(Array.from(set, val => val * 2));
// set的值是2, 4, 6

上面代码提供了两种方法,直接在遍历操作中改变原来的 Set 结构。

weakset

含义

WeakSet 结构与 Set 类似,也是不重复的值的集合。但是,它与 Set 有两个区别。
首先,WeakSet 的成员只能是对象,而不能是其他类型的值

const ws = new WeakSet();
ws.add(1)
// TypeError: Invalid value used in weak set
ws.add(Symbol())
// TypeError: invalid value used in weak set

上面代码试图向 WeakSet 添加一个数值和 Symbol 值,结果报错,因为 WeakSet 只能放置对象。
其次,WeakSet 中的对象都是弱引用,即垃圾回收机制不考虑 WeakSet 对该对象的引用,也就是说,如果其他对象都不再引用该对象,那么垃圾回收机
制会自动回收该对象所占用的内存,不考虑该对象还存在于 WeakSet 之中。
这是因为垃圾回收机制依赖引用计数,如果一个值的引用次数不为 0 ,垃圾回收机制就不会释放这块内存。结束使用该值之后,有时会忘记取消引用,导
致内存无法释放,进而可能会引发内存泄漏。WeakSet 里面的引用,都不计入垃圾回收机制,所以就不存在这个问题。因此,WeakSet 适合临时存放一
组对象,以及存放跟对象绑定的信息。只要这些对象在外部消失,它在 WeakSet 里面的引用就会自动消失。
由于上面这个特点,WeakSet 的成员是不适合引用的,因为它会随时消失。另外,由于 WeakSet 内部有多少个成员,取决于垃圾回收机制有没有运行,
运行前后很可能成员个数是不一样的,而垃圾回收机制何时运行是不可预测的,因此 ES6 规定 WeakSet 不可遍历。
这些特点同样适用于本章后面要介绍的 WeakMap 结构

语法

WeakSet 是一个构造函数,可以使用 new 命令,创建 WeakSet 数据结构

const ws = new WeakSet();

作为构造函数,WeakSet 可以接受一个数组或类似数组的对象作为参数。(实际上,任何具有 Iterable 接口的对象,都可以作为 WeakSet 的参数。)
该数组的所有成员,都会自动成为 WeakSet 实例对象的成员。

const a = [[1, 2], [3, 4]];
const ws = new WeakSet(a);
// WeakSet {[1, 2], [3, 4]}

上面代码中, a 是一个数组,它有两个成员,也都是数组。将 a 作为 WeakSet 构造函数的参数, a 的成员会自动成为 WeakSet 的成员。
注意,是 a 数组的成员成为 WeakSet 的成员,而不是 a 数组本身。这意味着,数组的成员只能是对象

const b = [3, 4];
const ws = new WeakSet(b);
// Uncaught TypeError: Invalid value used in weak set(…)

上面代码中,数组 b 的成员不是对象,加入 WeaKSet 就会报错。
WeakSet 结构有以下三个方法。
WeakSet.prototype.add(value):向 WeakSet 实例添加一个新成员。
WeakSet.prototype.delete(value):清除 WeakSet 实例的指定成员。
WeakSet.prototype.has(value):返回一个布尔值,表示某个值是否在 WeakSet 实例之中。

下面是一个例子。

const ws = new WeakSet();
const obj = {};
const foo = {};
ws.add(window);
ws.add(obj);
ws.has(window); // true
ws.has(foo); // false
ws.delete(window);
ws.has(window); // false

WeakSet 没有 size 属性,没有办法遍历它的成员。

ws.size // undefined
ws.forEach // undefined
ws.forEach(function(item){ console.log('WeakSet has ' + item)})
// TypeError: undefined is not a function

上面代码试图获取 size 和 forEach 属性,结果都不能成功。
WeakSet 不能遍历,是因为成员都是弱引用,随时可能消失,遍历机制无法保证成员的存在,很可能刚刚遍历结束,成员就取不到了。WeakSet 的一个
用处,是储存 DOM 节点,而不用担心这些节点从文档移除时,会引发内存泄漏。
下面是 WeakSet 的另一个例子。

const foos = new WeakSet()
class Foo {
constructor() {
foos.add(this)
}
method () {
if (!foos.has(this)) {
throw new TypeError('Foo.prototype.method 只能在Foo的实例上调用!');
}
}
}

上面代码保证了 Foo 的实例方法,只能在 Foo 的实例上调用。这里使用 WeakSet 的好处是, foos 对实例的引用,不会被计入内存回收机制,所以删除实
例的时候,不用考虑 foos ,也不会出现内存泄漏。

总结

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