Set、Map及数组去重

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https://blog.csdn.net/weixin_34247299/article/details/88760941

深入理解：ES6中的Set和Map数据结构，Map与其它数据结构的互相转换

• javascript
• es6

文中的内容主要是来自于阮一峰的《ES6标准入门》（第三版）。《学习ES6笔记──工作中常用到的ES6语法》只是简单提及Set和Map，今天有空于是写了这篇文章──《深入理解：ES6中的Set和Map数据结构，Map与其它数据结构的互相转换》。

ES6 的 Set:

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。
Array和Set对比
都是一个存储多值的容器，两者可以互相转换，但是在使用场景上有区别。如下:
①Array的indexOf方法比Set的has方法效率低下
②Set不含有重复值（可以利用这个特性实现对一个数组的去重）
③Set通过delete方法删除某个值，而Array只能通过splice。两者的使用方便程度前者更优
④Array的很多新方法map、filter、some、every等是Set没有的（但是通过两者可以互相转换来使用）

Set

Set对象允许你存储任何类型的值，无论是原始值或者是对象引用。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。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。

Set中的特殊值

Set 对象存储的值总是唯一的，所以需要判断两个值是否恒等。有几个特殊值需要特殊对待：

• +0 与 -0 在存储判断唯一性的时候是恒等的，所以不重复
• undefined 与 undefined 是恒等的，所以不重复
• NaN 与 NaN 是不恒等的，但是在 Set 中认为NaN与NaN相等，所有只能存在一个，不重复。

Set实例对象的属性

• size：返回Set实例的成员总数。

Set实例对象的方法

• add(value)：添加某个值，返回 Set 结构本身(可以链式调用)。
• delete(value)：删除某个值，删除成功返回true，否则返回false。
• 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。

const mySet = new Set(['a', 'a', 'b', 1, 2, 1])
console.log(mySet)  // {'a', 'b', 1, 2}
myset.add('c').add({'a': 1})
console.log(mySet) // {'a', 'b', 1, 2, 'c', {a: 1}}
console.log(mySet.size) // 6

mySet.has(2) // true

遍历方法

• 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。

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。

const set = new Set(['a', 'b', 'c'])

for (let item of set.keys()) {
  console.log(item)
}
// a
// b
// c

for (let item of set.values()) {
  console.log(item)
}
// a
// b
// c

for (let item of set.entries()) {
  console.log(item)
}
// ["a", "a"]
// ["b", "b"]
// ["c", "c"]

// 直接遍历set实例，等同于遍历set实例的values方法
for (let i of set) {
  console.log(i)
}
// a
// b
// c

set.forEach((value, key) => console.log(key + ' : ' + value))

// a: a
// b: b
// c: c

Set 对象作用

数组去重(利用扩展运算符)

1.
const mySet = new Set([1, 2, 3, 4, 4])
[...mySet] // [1, 2, 3, 4]

2.

function unique(arr) {
    //通过Set对象，对数组去重，结果又返回一个Set对象
    //通过from方法，将Set对象转为数组
    return Array.from(new Set(arr))
}

• 合并两个set对象

let a = new Set([1, 2, 3])
let b = new Set([4, 3, 2])
let union = new Set([...a, ...b]) // {1, 2, 3, 4}

• 交集

let a = new Set([1, 2, 3])
let b = new Set([4, 3, 2])
let intersect = new Set([...a].filter(x => b.has(x)))  // {2, 3} 利用数组的filter方法

• 差集

let a = new Set([1, 2, 3])
let b = new Set([4, 3, 2])
let difference = new Set([...a].filter(x => !b.has(x))) //  {1} 

WeakSet

WeakSet结构与Set类似，它与Set有两个区别：
①weakSet的成员只能是对象，不能是其他类型的值；
②weakSet对象都是弱引用。如果其它对象不再引用该对象，那么垃圾回收机制会自动回收该对象所占的内存，所以WeakSet是不可遍历的。

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。
WeakSet的一个用处是储存DOM节点，而不用担心这些节点会从文档中移除时，会引发内存泄露。

ES6的Map:

Map

Map对象保存键值对。任何值(对象或者原始值) 都可以作为一个键或一个值。构造函数Map可以接受一个数组作为参数。

Map和Object的区别

• 一个Object 的键只能是字符串或者 Symbols，但一个Map 的键可以是任意值。
• Map中的键值是有序的（FIFO 原则），而添加到对象中的键则不是。
• Map的键值对个数可以从 size 属性获取，而 Object 的键值对个数只能手动计算。
• Object 都有自己的原型，原型链上的键名有可能和你自己在对象上的设置的键名产生冲突。

Map对象的属性

• size：返回Map对象中所包含的键值对个数

Map对象的方法

• set(key, val): 向Map中添加新元素
• get(key): 通过键值查找特定的数值并返回
• has(key): 判断Map对象中是否有Key所对应的值，有返回true,否则返回false
• delete(key): 通过键值从Map中移除对应的数据
• clear(): 将这个Map中的所有元素删除

const m1 = new Map([['a', 111], ['b', 222]])
console.log(m1) // {"a" => 111, "b" => 222}
m1.get('a')  // 111

const m2 = new Map([['c', 3]])
const m3 = new Map(m2)
m3.get('c') // 3
m3.has('c') // true
m3.set('d', 555)
m3.get('d') // 555

遍历方法

• 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

const map = new Map([['a', 1], ['b',  2]])

for (let key of map.keys()) {
  console.log(key)
}
// "a"
// "b"

for (let value of map.values()) {
  console.log(value)
}
// 1
// 2

for (let item of map.entries()) {
  console.log(item)
}
// ["a", 1]
// ["b", 2]

// 或者
for (let [key, value] of map.entries()) {
  console.log(key, value)
}
// "a" 1
// "b" 2

// for...of...遍历map等同于使用map.entries()

for (let [key, value] of map) {
  console.log(key, value)
}
// "a" 1
// "b" 2

数组去重

function unique(arr) {
    //定义常量 res,值为一个Map对象实例
    const res = new Map();

    //返回arr数组过滤后的结果，结果为一个数组
    //过滤条件是，如果res中没有某个键，就设置这个键的值为1
    return arr.filter((a) => !res.has(a) && res.set(a, 1))
}

map与其他数据结构的互相转换

1.Map 转为数组：
Map 转为数组最方便的方法，就是使用扩展运算符（...）。

const myMap = new Map()
  .set(true, 7)
  .set({foo: 3}, ['abc']);
[...myMap]
// [ [ true, 7 ], [ { foo: 3 }, [ 'abc' ] ] ]

2.数组 转为 Map：
将数组传入 Map 构造函数，就可以转为 Map。

new Map([
  [true, 7],
  [{foo: 3}, ['abc']]
])
// Map {
//   true => 7,
//   Object {foo: 3} => ['abc']
// }

3.Map 转为对象：
如果所有 Map 的键都是字符串，它可以转为对象。

function strMapToObj(strMap) {
  let obj = Object.create(null);
  for (let [k,v] of strMap) {
    obj[k] = v;
  }
  return obj;
}

const myMap = new Map()
  .set('yes', true)
  .set('no', false);
strMapToObj(myMap)
// { yes: true, no: false }

4.对象转为 Map：

function objToStrMap(obj) {
  let strMap = new Map();
  for (let k of Object.keys(obj)) {
    strMap.set(k, obj[k]);
  }
  return strMap;
}

objToStrMap({yes: true, no: false})
// Map {"yes" => true, "no" => false}

5.Map 转为 JSON：
Map 转为 JSON 要区分两种情况。一种情况是，Map 的键名都是字符串，这时可以选择转为对象 JSON。

function strMapToJson(strMap) {
  return JSON.stringify(strMapToObj(strMap));
}

let myMap = new Map().set('yes', true).set('no', false);
strMapToJson(myMap)
// '{"yes":true,"no":false}'

另一种情况是，Map 的键名有非字符串，这时可以选择转为数组 JSON。

function mapToArrayJson(map) {
  return JSON.stringify([...map]);
}

let myMap = new Map().set(true, 7).set({foo: 3}, ['abc']);
mapToArrayJson(myMap)
// '[[true,7],[{"foo":3},["abc"]]]'

6.JSON 转为 Map：
JSON 转为 Map，正常情况下，所有键名都是字符串。

function jsonToStrMap(jsonStr) {
  return objToStrMap(JSON.parse(jsonStr));
}

jsonToStrMap('{"yes": true, "no": false}')
// Map {'yes' => true, 'no' => false}

但是，有一种特殊情况，整个 JSON 就是一个数组，且每个数组成员本身，又是一个有两个成员的数组。这时，它可以一一对应地转为 Map。这往往是数组转为 JSON 的逆操作。

 

function jsonToMap(jsonStr) {
  return new Map(JSON.parse(jsonStr));
}

jsonToMap('[[true,7],[{"foo":3},["abc"]]]')
// Map {true => 7, Object {foo: 3} => ['abc']}

WeakMap

WeakMap结构与Map结构类似，也是用于生成键值对的集合。

// WeakMap 可以使用 set 方法添加成员
const wm1 = new WeakMap();
const key = {foo: 1};
wm1.set(key, 2);
wm1.get(key) // 2

// WeakMap 也可以接受一个数组，
// 作为构造函数的参数
const k1 = [1, 2, 3];
const k2 = [4, 5, 6];
const wm2 = new WeakMap([[k1, 'foo'], [k2, 'bar']]);
wm2.get(k2) // "bar"

WeakMap与Map的区别有两点：
首先，WeakMap只接受对象作为键名（null除外），不接受其他类型的值作为键名。

const map = new WeakMap();
map.set(1, 2)
// TypeError: 1 is not an object!
map.set(Symbol(), 2)
// TypeError: Invalid value used as weak map key
map.set(null, 2)
// TypeError: Invalid value used as weak map key

上面代码中，如果将数值1和Symbol值作为 WeakMap 的键名，都会报错。其次，WeakMap的键名所指向的对象，不计入垃圾回收机制。
WeakMap的设计目的在于，有时我们想在某个对象上面存放一些数据，但是这会形成对于这个对象的引用。请看下面的例子。

const e1 = document.getElementById('foo');
const e2 = document.getElementById('bar');
const arr = [
  [e1, 'foo 元素'],
  [e2, 'bar 元素'],
];

上面代码中，e1和e2是两个对象，我们通过arr数组对这两个对象添加一些文字说明。这就形成了arr对e1和e2的引用。一旦不再需要这两个对象，我们就必须手动删除这个引用，否则垃圾回收机制就不会释放e1和e2占用的内存。

// 不需要 e1 和 e2 的时候
// 必须手动删除引用
arr [0] = null;
arr [1] = null;

数组去重-Map实现

问题由来

遇到一道面试题：找到数组中第一个非重复的数。

[ 1, 1, 2, 2, 3, 4, 4, 5 ]
第一个非重复的数为 3

最简单的想法就是两层 for 循环遍历数组，这样的时间复杂度是 O(n^2)。而更高效的方式，是使用hash Map，可将时间复杂降为O(n)。

其实这个题目可以衍生出三个类似的问题：

1. 数组去重
2. 找到数组中重复的数
3. 找到数组中第一个非重复的数

我准备用ES6中的 Map数据结构来解决这三个问题，在这之前有必要先梳理下Map的主要知识点。

Map基础梳理

JavaScript 的对象（Object），本质上是键值对的集合（Hash 结构），但是传统上只能用字符串当作键。这给它的使用带来了很大的限制。为了解决这个问题，ES6 提供了 Map 数据结构。它类似于对象，也是键值对的集合，但是“键”的范围不限于字符串，各种类型的值（包括对象）都可以当作键。也就是说，Object 结构提供了“字符串—值”的对应，Map 结构提供了“值—值”的对应，是一种更完善的 Hash 结构实现。

例如Map构造函数接受一个数组作为其参数：

1.  
   const map = new Map([
2.  
   [1, '张三'],
3.  
   [2, '李四']
4.  
   ]);
5.  
   // 0:{1 => "张三"}
6.  
   // 1:{2 => "李四"}

Map实例的属性和操作方法：

• size：返回成员总数
• set(key, value)：添加新的键值
• get(key)：读取键对应的值
• has(key)：是否有某个键
• delete(key)：删除某个键
• clear()：清空

Map实例的遍历方法：

• 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()：遍历 Map 的所有成员。

下面来通过代码解决三个问题：

数组去重

去重前：[ 1, 1, 2, 2, 3, 4, 4, 5 ]
去重后：[ 1, 2, 3, 4, 5 ]

主要思路：创建一个空Map，遍历原始数组，把数组的每一个元素作为key存到Map中，因为Map中不会出现相同的key值，所以最终得到的Map中的所有key值就是去重后的结果。

1.  
   function arrayNonRepeatfy(arr) {
2.  
   let hashMap = new Map();
3.  
   let result = new Array(); // 数组用于返回结果
4.  
   for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
5.  
   if(hashMap.has(arr[i])) { // 判断 hashMap 中是否已有该 key 值
6.  
   hashMap.set(arr[i], true); // 后面的true 代表该 key 值在原始数组中重复了，false反之
7.  
   } else { // 如果 hashMap 中没有该 key 值，添加
8.  
   hashMap.set(arr[i], false);
9.  
   result.push(arr[i]);
10.  
    }
11.  
    }
12.  
    return result;
13.  
    }
14.  
     
15.  
    let arr = [1, 1, 1, 2, 3, 3, 4, 5, 5, "a", "b", "a"];
16.  
    console.log(arrayNonRepeatfy(arr)); // [ 1, 2, 3, 4, 5, 'a', 'b' ]

上面最终产生的Map不仅可以达到去重的效果，而且对每一元素的重复性都做了标注，这样想找到找到数组中重复的数就很方便了：

1.  
   console.log(hashMap);
2.  
   /*
3.  
   0:{1 => true} {key: 1, value: true}
4.  
   1:{2 => false} {key: 2, value: false}
5.  
   2:{3 => true} {key: 3, value: true}
6.  
   3:{4 => false} {key: 4, value: false}
7.  
   4:{5 => true} {key: 5, value: true}
8.  
   5:{"a" => true} {key: "a", value: true}
9.  
   6:{"b" => false} {key: "b", value: false}
10.  
    */

找到数组中重复的数

[ 1, 1, 2, 2, 3, 4, 4, 5 ]
[ 1, 2, 4 ]
接上一节末尾，既然hashMap中记录了每一个元素的重复情况，找到重复的数就很简单了，遍历最终得到的hashMap，值为 true 对应的键就是重复的数：

1.  
   function findRepeatNumInArray(arr) {
2.  
   let hashMap = new Map();
3.  
   let result = new Array();
4.  
   for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
5.  
   hashMap.set(arr[i], hashMap.has(arr[i]))
6.  
   }
7.  
   // 得到 hashMap 后，对其进行遍历，值为 true，对应的键就是重复的数
8.  
   for(let [key, value] of hashMap.entries()) {
9.  
   if(value === true) {
10.  
    result.push(key);
11.  
    }
12.  
    }
13.  
    return result;
14.  
    }
15.  
     
16.  
    let arr = [1, 1, 1, 2, 3, 3, 4, 5, 5, "a", "b", "a"];
17.  
    console.log(findRepeatNumInArray(arr));

找到数组中第一个非重复的数

[ 1, 1, 2, 2, 3, 4, 4, 5 ]
3
代码与上一节的差不多，遍历最终得到的hashMap，第一个值为 false 对应的键就是第一个非重复数字:

1.  
   function findFirstNonRepeat(arr) {
2.  
   let hashMap = new Map();
3.  
   for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
4.  
   hashMap.set(arr[i], hashMap.has(arr[i]))
5.  
   }
6.  
   // 找到第一个值为 false 的，就代表第一个非重复数，return 就好了
7.  
   for(let [key, value] of hashMap.entries()) {
8.  
   if(value === false) {
9.  
   return key;
10.  
    }
11.  
    }
12.  
    return "全部重复";
13.  
    }
14.  
     
15.  
    let arr = [1, 1, 1, 2, 3, 3, 4, 5, 5, "a", "b", "a"];
16.  
    console.log(findFirstNonRepeat(arr));

总结，三类问题的核心其实就是：利用 Map 存储每一个数字的重复情况。