JavaScript的数据结构与算法（五） —— 集合

wangshijun 发布于2019-08-21 17:13 / 3004人阅读

摘要：集合是由一组无序且唯一的项组成的。这个数据结构使用了与有限集合相同的数学概念，但应用在计算机科学的数据结构中。在数学中，集合也有并集交集差集等基本操作。集合的基本性质有一条集合中元素是不重复的。

集合是由一组无序且唯一的项组成的。这个数据结构使用了与有限集合相同的数学概念，但应用在计算机科学的数据结构中。在数学中，集合也有并集、交集、差集等基本操作。

集合的基本性质有一条: 集合中元素是不重复的。因为这种性质，所以我们选用了对象来作为集合的容器，而非数组。

简单实现集合类

下面我们先来简单实现一个集合类，并包含以下的方法：

has(value): 检测集合内是否有某个元素

add(value): 给集合内添加某个元素

remove(value): 移除集合中某个元素

clear(value): 清空集合

size(): 返回集合长度

values(): 返回集合转换的数组

代码如下：

function Set() {
    var items = {};

    /**
     * 检测集合内是否存在某个元素
     * 
     * @param {any} value 检测的元素
     * @returns 存在则返回true
     */
    this.has = function (value) {
        return items.hasOwnProperty(value);
    }

    /**
     * 给集合添加某个元素
     * 
     * @param {any} value 要添加的元素
     * @returns 添加成功返回true
     */
    this.add = function (value) {
        if (this.has(value)) {
        // 如果集合中已存在该元素
            return false;
        }
        items[value] = value;
        return true;
    }

    /**
     * 移除集合中的某个元素
     * 
     * @param {any} value 要移除的元素
     * @returns 移除成功返回true
     */
    this.remove = function (value) {
        if (!this.has(value)) {
            // 如果集合中不存在该元素
            return false;
        }
        delete items[value];
        return true;
    }

    /**
     * 清空集合
     */
    this.clear = function () {
        items = {};
    }
    /**
     * 返回集合长度
     */
    this.size = function () {
        return Object.keys(size).length
    }
    
    /**
     * 返回集合转换成的数组
     * @returns {Array} 转换后的数组
     */
    this.values = function () {
        var arr = [];
        for (var key in items) {
            var item = items[key];
            arr.push(item)
        }
        return arr;
    }
}

为集合类添加交、并、差集方法

在以上代码基础上进行添加

交集方法

/**
 * 返回两个集合的交集
 * @param {any} otherSet 要进行交集操作的集合
 * @returns 两个集合的交集
 */
this.intersection = function (otherSet) {
    // 初始化一个新集合，用于表交集
    var interSectionSet = new Set();
    // 把当前集合转换成数组
    var values = this.values();
    // 遍历数组，如果另外一个集合也有该元素，则interSectionSet加入该元素。
    for (var i = 0; i < values.length; i++) {
        if (otherSet.has(values[i])) {
            interSectionSet.add(values[i]);
        }
    }

    return interSectionSet;
}

并集方法

/**
 * 返回两个集合的并集
 * @param {any} otherSet 要进行并集操作的集合
 * @returns 两个集合的并集
 */
this.union = function (otherSet) {
    // 初始化一个新集合，用于表示并集
    var unionSet = new Set();
    // 把当前集合依次添加进unionSet
    var values = this.values();
    for (var i = 0; i < values.length; i++) {
        unionSet.add(values[i]);
    }

    // 将其他集合转换成数组，依次加添进unionSet
    values = otherSet.values();
    for (var i = 0; i < values.length; i++) {
        unionSet.add(values[i]);
    }

    return unionSet
}

差集方法

/**
 * 返回两个集合的差集
 * 
 * @param {any} otherSet 要进行差集操作的集合
 * @returns 两个集合的差集
 */
this.difference = function (otherSet) {
    var differenceSet = new Set();
    var values = this.values();
    // 遍历数组，如果另外一个集合不存在该元素，则differenceSet加入该元素。
    for (var i = 0; i < values.length; i++) {
        if (!otherSet.has(values[i])) {
            differenceSet.add(values[i]);
        }
    }

    return differenceSet;
}

子集方法

 /**
  * 判断该集合是否为传入集合的子集
  * @param {any} otherSet 传入的集合
  * @returns 如果为子集则返回true
  */
 this.subset = function (otherSet) {
     // 如果该集合长度大于传入集合的长度，直接返回false，表示不是子集
     if (this.size() > otherSet.size()) {
         return false
     }

     var values = this.values();
     // 遍历数组, 只要该集合中存在一个传入集合没有的元素，则返回false，表示不是子集
     for (var i = 0; i < values.length; i++) {
         if (!otherSet.has(values[i])) {
             return false;
         }
     }
     return true;
 }

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