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如何使用JavaScriptSet集合更快地編寫代碼

我敢肯定，有很多開發(fā)人員堅持使用基本的全局對象：number，string，object，array和boolean值。

創(chuàng)新互聯(lián)專業(yè)為企業(yè)提供高陽網(wǎng)站建設(shè)、高陽做網(wǎng)站、高陽網(wǎng)站設(shè)計、高陽網(wǎng)站制作等企業(yè)網(wǎng)站建設(shè)、網(wǎng)頁設(shè)計與制作、高陽企業(yè)網(wǎng)站模板建站服務(wù)，10多年高陽做網(wǎng)站經(jīng)驗，不只是建網(wǎng)站，更提供有價值的思路和整體網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

對于許多用例，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。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往往會帶來數(shù)組無法實現(xiàn)的運(yùn)行時優(yōu)勢。在這篇文章中，我們將探討如何做到這一點。

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是一個鍵控集合。 Set使用鍵對數(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，集合中的每個項目都必須是唯一的。

主要好處是什么?

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

  • 搜索項目：使用 indexOf() 或 includes() 檢查數(shù)組中是否存在某項比較慢。
  • 刪除項目：在Set集合中，可以按項目的值刪除項目。在數(shù)組中，等效項是根據(jù)元素的索引使用 splice()。與上一點一樣，依賴索引的速度很慢。
  • 插入項目：與使用 push()，unshift() 或等效方法將項目添加到數(shù)組相比，將項目添加到Set更快。
  • 儲存NaN：你不能使用 indexOf() 或 include() 來查找值 NaN，而Set可以存儲該值。
  • 刪除重復(fù)項：Set對象僅存儲唯一值。如果要避免存儲重復(fù)項，則這是優(yōu)于數(shù)組的顯著優(yōu)勢，在數(shù)組中，需要附加代碼來處理重復(fù)項。

時間的復(fù)雜度是多少?

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

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

Set集合的速度究竟快多少?

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

1. 準(zhǔn)備測試

在運(yùn)行任何測試之前，讓我們創(chuàng)建一個數(shù)組和一個Set，每個數(shù)組具有一百萬個條目。為簡單起見，我將從0開始，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. 測試一：搜索項目

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. 測試二：添加項目

現(xiàn)在，讓我們向每個集合中添加一個新項目。

 
 
 
    
  
  
  
  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. 測試三：刪除項目 

最后，讓我們從每個集合中刪除一個項目(我們可以使用剛剛添加的項目)。沒有內(nèi)置的數(shù)組方法，因此我們將創(chuàng)建一個輔助函數(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，在這個例子中，Set的速度是驚人的74.13倍!

總的來說，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?，F(xiàn)在讓我們來看看一些實際的例子，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

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

 
 
 
    
  
  
  
  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Google面試問題

給定一個無序的整數(shù)數(shù)組和一個值 sum，如果可以相加任何兩個項目以使它們等于 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，因為 4 + 5 = 9。

解決這個問題的一種很好的方法是遍歷數(shù)組，同時創(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，可以將 6 加到我們的Set中，因為我們知道我們需要找到一個 9 的和。然后，每次我們接觸數(shù)組中的新值時，我們都可以檢查它是否在我們的Set中。當(dāng)我們到了 5 ，我們就會把 4 加入到我們的Set中。然后，當(dāng)我們最終遇到 4 時，我們也會在我們的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.

這是一個更簡潔的版本：

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

因為Set.prototype.has() 的時間復(fù)雜度僅為O(1)，所以使用Set來存儲而不是數(shù)組可以幫助我們整體解決方案獲得線性運(yùn)行時間O(N)。

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

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


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