你造吗
每当去学习ES6的时候，我都会不由自主的打开阮一峰老师的《ES6入门》去学习和查找用法，相信大多数同学也都和我一样看过阮老师写的文章。
当然大家也都知道ES6里常用的API就那么些，不多不少，用在项目中也是刚刚好。
不过在每次读到Set和Map数据结构那一章的时候，总是有点不知所措，因为我不明白实现这样的数据结构，目的是什么，意义又是什么呢
Set和Map主要的应用场景在于数组去重和数据存储，幸运的是在读了关于数据结构和算法之类的书籍后，恍然大悟的发现
原来Set是一种叫做集合的数据结构，Map是一种叫做字典的数据结构
那么下面就跟随我一起去了解下这两种数据结构，最后来亲手实现的一个ES6中的Set和Map吧
集合
- 集合是由一组无序且唯一(即不能重复)的项组成的，可以想象成集合是一个既没有重复元素，也没有顺序概念的数组
- 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
- 这里说的Set其实就是我们所要讲到的集合，先来看下基础用法
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
}
// 去除数组的重复成员
let array = [1,2,1,4,5,3];
[...new Set(array)] // [1, 2, 4, 5, 3]
复制代码具体用法如果还有不清楚的，这里我会在后面一一细说。现在还是来看一下以ES6中Set类(数据结构)为基础实现的集合吧
Set实例的属性和方法
- Set的属性：
- size：返回集合所包含元素的数量
- Set的方法：
- 操作方法
- add(value)：向集合添加一个新的项
- delete(value)：从集合中移除一个值
- has(value)：如果值在集合中存在，返回true,否则false
- clear(): 移除集合里所有的项
- 遍历方法
- keys()：返回一个包含集合中所有键的数组
- values()：返回一个包含集合中所有值的数组
- entries：返回一个包含集合中所有键值对的数组(感觉没什么用就不实现了)
- forEach()：用于对集合成员执行某种操作，没有返回值
- 操作方法
创建一个集合
function Set(arr = []) { // 可以传入数组
let items = {};
this.size = 0; // 记录集合中成员的数量
}
module.exports = Set;
复制代码这里用{}对象来表示集合，也是因为对象不允许一个键指向两个不同的属性，保证了集合里的元素都是唯一的
接下来，就需要按照ES6中Set类的实现，添加一些集合的操作方法了
has方法
首先要实现的是has方法，因为在add和delete等其他方法中都会被调用，下面来看一下它的实现
function Set() {
let items = {};
this.size = 0;
// has(val)方法
this.has = function(val) {
// 对象都有hasOwnProperty方法，判断是否拥有特定属性
return items.hasOwnProperty(val);
};
}
复制代码add方法
接下来要实现add方法
// add(val)方法
this.add = function(val) {
if (!this.has(val)) {
items[val] = val;
this.size++; // 累加集合成员数量
return true;
}
return false;
};
复制代码对于给定的val，可以检测是否存在于集合中
- 如果不存在，就添加到集合中，返回true
- 如果存在，就直接返回false，不做任何操作
delete和clear方法
继续写着，这回把两个都写上
// delete(val)方法
this.delete = function(val) {
if (this.has(val)) {
delete items[val]; // 将items对象上的属性删掉
this.size--;
return true;
}
return false;
};
// clear方法
this.clear = function() {
items = {}; // 直接将集合赋一个空对象即可
this.size = 0;
};
复制代码在delete方法中，判断val是否存在于集合中，如果存在就直接从集合中删掉，返回true
以上完成的都是操作方法，下面我们再来实现一下遍历方法
keys、values方法
这两个方法我们可以放在一起来实现，因为通过ES6对Object的扩展可以轻松实现对应的方法，下面看一下具体实现，上代码：
// keys()方法
this.keys = function() {
return Object.keys(items); // 返回遍历集合的所有键名的数组
};
// values()方法
this.values = function() {
return Object.values(items); // 返回遍历集合的所有键值的数组
};
复制代码使用一下看看
// set.js
const Set = require('./Set.js'); // 导入写好的Set类
let set = new Set();
set.add(1);
set.add(3);
set.add(2);
console.log(set.keys()); // [ '1', '2', '3' ]
console.log(set.values()); // [ 1, 2, 3 ]
复制代码这里我们看到和ES6中的Set有点区别，因为Object的这几个方法都是按照数值大小，从小到大遍历的数组，所以大家知道这一点比较好，具体实现还是有些不同的，哈哈
forEach方法
ES6中Set结构的实例上带的forEach方法，其实和数组的forEach方法很相似，只不过Set结构的键名就是键值，所以第一个参数与第二个参数的值永远都是一样的
下面就按照实现数组的forEach方法，我们来完成Set的forEach方法
// forEach(fn, context)方法
this.forEach = function(fn, context = this) {
for (let i = 0; i < this.size; i++) {
let item = Object.keys(items)[i];
fn.call(context, item, item, items);
}
};
复制代码使用forEach方法
// set.js
const Set = require('./Set.js');
let set = new Set();
set.add(1);
set.add(4);
set.add('3');
set.forEach((value, key) => console.log(key + ' : ' + value)); // 1:1, 3:3, 4:4
let arr = set.values(); // [ 1, 3, 4 ]
arr = new Set(arr.map(x => x * 2)).values();
console.log(arr); // [ 2, 6, 8 ]
复制代码基本上实现了Set结构的方法，不过，发现一个问题，那就是每次添加一个元素都要add这样写起来确实好麻烦，Set是可以接收一个数组作为参数的，那么我们把这个也实现一下
function Set(arr = []) { // 传入接受的数组，如果没有传指定一个空数组做为初始值
let items = {};
this.size = 0;
// has方法
this.has = function (val) {
return items.hasOwnProperty(val);
};
// add方法
this.add = function (val) {
// 如果没有存在items里面就可以直接写入
if (!this.has(val)) {
items[val] = val;
this.size++;
return true;
}
return false;
};
arr.forEach((val, i) => { // 遍历传入的数组
this.add(val); // 将数组里每一项值添加到集合中
});
// 省略...
}
复制代码再来看看现在能不能支持传入的数组了
// 间接使用map和filter
const Set = require('./Set.js');
let arr = new Set([1, 2, 3]).values();
m = new Set(arr.map(x => x * 2));
f = new Set(arr.filter(x => x>1));
console.log(m.values()); // [ 2, 4, 6 ]
console.log(f.values()); // [ 2, 3 ]
// 数组去重
let arr2 = new Set([3, 5, 2, 1, 2, 5, 5]).values();
console.log(arr2); // [ 1, 2, 3, 5 ]
复制代码现在我们有了一个和ES6中非常类似的Set类实现。如前所述，也可以用数组替代对象，存储元素。喜欢动手的同学们，之后也可以去尝试一下
除此之外，Set还可以实现并集(union),交集(intersect),差集(difference)
做事还是要做全套的，我们也一一来实现一下吧
union并集和intersect交集
- 并集的数学概念，集合A和集合B的并集，表示为A∪B
- 交集的数学概念，集合A和集合B的交集，表示为A∩B
如图所示：
现在先来实现union方法 // 并集
this.union = function (other) {
let union = new Set();
let values = this.values();
for (let i = 0; i < values.length; i++) {
union.add(values[i]);
}
values = other.values(); // 将values重新赋值为新的集合
for (let i = 0; i < values.length; i++) {
union.add(values[i]);
}
return union;
};
// 交集
this.intersect = function (other) {
let intersect = new Set();
let values = this.values();
for (let i = 0; i < values.length; i++) {
if (other.has(values[i])) { // 查看是否也存在于other中
intersect.add(values[i]); // 存在的话就像intersect中添加元素
}
}
return intersect;
};
复制代码再来看下difference差集的实现，之后一起再测试一番
difference差集
- 差集的数学概念，集合A和集合B的差集，表示为A-B
// 差集
this.difference = function (other) {
let difference = new Set();
let values = this.values();
for (let i = 0; i < values.length; i++) {
if (!other.has(values[i])) { // 将不存在于other集合中的添加到新的集合中
difference.add(values[i]);
}
}
return difference;
};
复制代码Set完整实现
在此，先给大家贴一下完整的实现代码
function Set(arr = []) {
let items = {};
this.size = 0;
// has方法
this.has = function (val) {
return items.hasOwnProperty(val);
};
// add方法
this.add = function (val) {
// 如果没有存在items里面就可以直接写入
if (!this.has(val)) {
items[val] = val;
this.size++;
return true;
}
return false;
};
arr.forEach((val, i) => {
this.add(val);
});
// delete方法
this.delete = function (val) {
if (this.has(val)) {
delete items[val]; // 将items对象上的属性删掉
this.size--;
return true;
}
return false;
};
// clear方法
this.clear = function () {
items = {};
this.size = 0;
};
// keys方法
this.keys = function () {
return Object.keys(items);
};
// values方法
this.values = function () {
return Object.values(items);
}
// forEach方法
this.forEach = function (fn, context = this) {
for (let i = 0; i < this.size; i++) {
let item = Object.keys(items)[i];
fn.call(context, item, item, items);
}
}
// 并集
this.union = function (other) {
let union = new Set();
let values = this.values();
for (let i = 0; i < values.length; i++) {
union.add(values[i]);
}
values = other.values(); // 将values重新赋值为新的集合
for (let i = 0; i < values.length; i++) {
union.add(values[i]);
}
return union;
};
// 交集
this.intersect = function (other) {
let intersect = new Set();
let values = this.values();
for (let i = 0; i < values.length; i++) {
if (other.has(values[i])) {
intersect.add(values[i]);
}
}
return intersect;
};
// 差集
this.difference = function (other) {
let difference = new Set();
let values = this.values();
for (let i = 0; i < values.length; i++) {
if (!other.has(values[i])) {
difference.add(values[i]);
}
}
return difference;
};
// 子集
this.subset = function(other) {
if (this.size > other.size) {
return false;
} else {
let values = this.values();
for (let i = 0; i < values.length; i++) {
console.log(values[i])
console.log(other.values())
if (!other.has(values[i])) {
return false;
}
}
return true;
}
};
}
module.exports = Set;
复制代码写了辣么多一起来测试一下吧
const Set = require('./Set.js');
let set = new Set([2, 1, 3]);
console.log(set.keys()); // [ '1', '2', '3' ]
console.log(set.values()); // [ 1, 2, 3 ]
console.log(set.size); // 3
set.delete(1);
console.log(set.values()); // [ 2, 3 ]
set.clear();
console.log(set.size); // 0
// 并集
let a = [1, 2, 3];
let b = new Set([4, 3, 2]);
let union = new Set(a).union(b).values();
console.log(union); // [ 1, 2, 3, 4 ]
// 交集
let c = new Set([4, 3, 2]);
let intersect = new Set([1,2,3]).intersect(c).values();
console.log(intersect); // [ 2, 3 ]
// 差集
let d = new Set([4, 3, 2]);
let difference = new Set([1,2,3]).difference(d).values();
// [1,2,3]和[4,3,2]的差集是1
console.log(difference); // [ 1 ]
复制代码目前为止我们用集合这种数据结构就实现了类似ES6中Set类，上面的使用方法也基本一样，大家可以之后有时间的话动手去敲一敲看一看，走过路过不能错过
既然我们已经完成了Set的实现，那么好事要成双，一鼓作气再把Map也一起写出来，天了撸的，开始
字典
在数据结构还有一种结构叫做字典，它就是实现基于ES6中的Map类的结构
那么集合又和字典有什么区别呢：
- 共同点：集合、字典可以存储不重复的值
- 不同点：集合是以[值，值]的形式存储元素，字典是以[键，值]的形式存储
所以这一下让我们明白了，Map其实的主要用途也是用于存储数据的，相比于Object只提供“字符串—值”的对应，Map提供了“值—值”的对应。也就是说如果你需要“键值对”的数据结构，Map比Object更合适
下面来看一下基本使用：
const m = new Map();
const o = {p: 'Hello World'};
m.set(o, 'content')
m.get(o) // "content"
m.has(o) // true
m.delete(o) // true
m.has(o) // false
复制代码以上是Map的基本使用，还有更多有用的方法稍后会随着实现的深入分别展示
Map的属性和方法
属性：
- size：返回字典所包含的元素个数
操作方法：
- set(key, val): 向字典中添加新元素
- get(key):通过键值查找特定的数值并返回
- has(key):如果键存在字典中返回true,否则false
- delete(key): 通过键值从字典中移除对应的数据
- clear():将这个字典中的所有元素删除
遍历方法：
- keys():将字典中包含的所有键名以数组形式返回
- values():将字典中包含的所有数值以数组形式返回
- forEach()：遍历字典的所有成员
知道了都有哪些属性和方法，那就闲言少叙，开始创建一个字典吧
创建一个字典
function Map() {
let items = {};
}
module.exports = Map; // 导出
复制代码创建好了字典这个骨架，那就开始添加一些方法了
has方法
首当其冲的当然是has了，因为在set和get里都会用到，实现思路和之前写的集合也很类似
function Map() {
let items = {};
// has(key)方法
this.has = function(val) {
return items.hasOwnProperty(val);
};
}
复制代码实现了has方法后，我们可以来判断字典中是否包含该属性了，继续来实现其他方法
set和get方法
// set(key, val)方法
// set相同key时，后面声明的会覆盖前面
// 如： new Map().set({}, 'a')
this.set = function(key, val) {
items[key] = val;
};
// get(key)方法
this.get = function(key) {
// 判断是否有key，如果有的话直接返回对应的值
// 如果读取一个未知的键，则返回undefined
return this.has(key) ? items[key] : undefined;
};
复制代码set和get方法写好了，再接着搞delete和clear方法，不废话，看
delete和clear方法
// delete(key)方法
this.delete = function(key) {
if (this.has(key)) { // 如果有key值
delete items[key]; // 直接删掉items上对应的属性
this.size--; // 让size总数减1
return true;
}
return false;
};
// clear()方法
this.clear = function() {
items = {};
this.size = 0;
};
复制代码上面把属性和操作方法都分别完成了，还剩下最后的遍历方法了，继续写下去，坚持到底就是胜利，各位看官也不容易了，加油加油！！！
遍历方法(keys,values,forEach)
// keys()方法
this.keys = function() {
return Object.keys(items);
};
// values()方法
this.values = function() {
return Object.values(items);
};
// forEach(fn, context)方法
this.forEach = function(fn, context = this) {
for (let i = 0; i < this.size; i++) {
let key = Object.keys(items)[i];
let value = Object.values(items)[i];
fn.call(context, value, key, items);
}
};
复制代码Now终于完成了Map类的实现，我给大家贴一下完整代码和测试用例，供大家空闲时间来研究分析分析
Map完整实现
function Map() {
let items = {};
this.size = 0;
// 操作方法
// has方法
this.has = function(val) {
return items.hasOwnProperty(val);
};
// set(key, val)方法
this.set = function(key, val) {
items[key] = val;
this.size++;
};
// get(key)方法
this.get = function(key) {
return this.has(key) ? items[key] : undefined;
};
// delete(key)方法
this.delete = function(key) {
if (this.has(key)) {
delete items[key];
this.size--;
return true;
}
return false;
};
// clear()方法
this.clear = function() {
items = {};
this.size = 0;
};
// 遍历方法
// keys()方法
this.keys = function() {
return Object.keys(items);
};
// values()方法
this.values = function() {
return Object.values(items);
};
// forEach(fn, context)方法
this.forEach = function(fn, context = this) {
for (let i = 0; i < this.size; i++) {
let key = Object.keys(items)[i];
let value = Object.values(items)[i];
fn.call(context, value, key, items);
}
};
}
module.exports = Map;
复制代码再来看看下面的测试栗子
// map.js
// 使用Map类
const Map = require('./Map.js');
let m = new Map();
m.set('Jay', 'Jay的Chou');
m.set(true, '真的');
console.log(m.has('Chou')); // false
console.log(m.size); // 2
console.log(m.keys()); // [ 'Jay', 'true' ]
console.log(m.values()); // [ 'Jay的Chou', '真的' ]
console.log(m.get('jay')); // undefined
m.delete(true);
console.log(m.keys()); // [ 'Jay' ]
console.log(m.values()); // [ 'Jay的Chou' ]
复制代码这不是总结
最后的战役，做个非正式的总结吧
根据集合和字典这两种数据结构实现了类似ES6的Set和Map数据结构。
但其实完成的还不完善，还有一些方法需要大家一起再去思考一下
这里我只是用集合和字典来给大家牵个头，也希望大家看完后可以集思广益的去实现一下
OK，那么感谢大家的观看了，前面都是废话，这才是真心的，哈哈