在前端日新月异的大背景下， ES6 也基本已经覆盖性地全民普及。而数据结构集合和字典，也被运用于 ES6 的语法当中。 ES6 通过使用 Set 和 Map 这两个函数，来实现集合和字典的思想。而集合和字典，又是怎么被灵活应用的呢？
下面的这篇文章中，将带领大家来一起了解集合和字典在前端中应用，并使用 Map 和 Set 来实现前端的一些常见场景。一起来学习吧~🙋♀️
一、📝集合
1、集合是什么？
- 集合是一种无序且唯一的数据结构；
ES6中有集合，名为Set；- 集合的常用操作： 去重、判断某元素是否在集合中、求交集……
2、前端与集合：使用ES6中的Set
ES6 中的 Set 可以做什么呢？
- 使用
Set对象：new、add、delete、has、size - 迭代
Set：多种迭代方法、Set与Array互转、求并集/交集/差集
3、用Set模拟并集、交集和差集
（1）模拟并集运算
我们可以创建一个函数，来返回包含 setA 和 setB 中所有元素的新集合。迭代这两个集合，并把所有元素都添加到并集的集合中。如下代码所示：
//模拟并集运算
const union = （setAe， setB) => {
const unionab = new Set()
setA.forEach(value => unionab.add(value))
setB.forEach(value => unionab.add(value))
return [...unionab]
}
console.log(union([1, 2, 5, 8, 9], [4, 5, 8, 9, 10])) //[1, 2, 5, 8,9, 4, 10]
（2）模拟交集运算
模拟交集运算需要创建一个辅助函数，来生成包含 setA 和 setB 两个集合中共同拥有元素的新集合。具体代码如下：
// 模拟交集运算
const intersection = (setA, setB) => {
const intersectionSet = new Set()
const arrSetB = new Set(setB)
setA.forEach(value => {
if (arrSetB.has(value)) {
intersectionSet.add(value)
}
})
return [...intersectionSet]
}
console.log(intersection([1, 2, 5, 8, 9], [4, 5, 8, 9, 10])) //[5,8,9]
（3）模拟差集运算
差集运算是创建集合 setA 有，而集合 setB 没有的元素。简单来说，就是 setA 减去和 setB 相交的部分，剩余的部分即是差集的部分。
// 模拟差集运算
const difference = (setA, setB) => {
const differenceSet = new Set()
const arrSetB = new Set(setB)
setA.forEach(value => {
if (!arrSetB.has(value)) {
differenceSet.add(value)
}
})
return [...differenceSet]
}
console.log(difference([1, 2, 5, 8, 9], [4, 5, 8, 9, 10])) //[1, 2]
4、使用扩展运算符来模拟并集、交集和差集
上面我们实现了用Set来模拟并集、交集和差集，但这似乎有一点点冗余，如果遇到数据量大的时候还每一次都要执行这么多行代码，似乎这样子听起来就那么友好了。
因此，我们引入了一种新的方法来解决，ES6的扩展运算符。
如果使用扩展运算符来进行运算的话，整个过程只需要三个步骤：
- 将集合转化为数组；
- 执行需要的运算；
- 将结果转化回集合。
接下来我们就用扩展运算符，来一一实现并集、交集和差集。
（1）用扩展运算符实现并集
来看下面一段代码：
// 模拟并集运算
const union = (setA, setB) => {
return new Set([...setA, ...setB]);
}
console.log(union([1, 2, 5, 8, 9], [4, 5, 8, 9, 10])) //[1, 2, 5, 8,9, 4, 10]
通过以上代码我们可以看到，使用扩展运算符，只需要短短一行代码，即可实现具体的并集运算，这样看起来简洁了许多。
接下来我们继续用这种方法，来实现交集和差集。
（2）用扩展运算符实现交集
// 模拟交集运算
const intersection = (setA, setB) => {
const arrB = new Set(setB);
return [...new Set([...setA].filter(x => arrB.has(x)))]
}
console.log(intersection([1, 2, 5, 8, 9], [4, 5, 8, 9, 10])) //[5, 8, 9]
与并集一样的效果，运用扩展运算符，很简洁的就实现了交集的功能。
（3）用扩展运算符实现差集
// 模拟差集运算
const difference = (setA, setB) => {
const arrB = new Set(setB)
return [...new Set([...setA].filter(x => !arrB.has(x)))]
}
console.log(difference([1, 2, 5, 8, 9], [4, 5, 8, 9, 10])) //[1, 2]
同样地，使用扩展运算符的方法，但与交集相反的是，交集是筛选出集合setB拥有的元素，而差集是筛选出集合setB没有的元素，从而最终达到具体效果。
5、leetcode案例题分析
（1）leetcode349两个数组的交集
1）题意
给定两个数组，编写一个函数来计算它们的交集。
输入输出示例：
- 输入: nums1 = [4,9,5], nums2 = [9,4,9,8,4]
- 输出: [9,4]
- 解释:
nums1和nums2两个数组的相交部分为 [9, 4] 。
2）解题思路
- 求交集且无序唯一。
- 使用集合。
3）解题步骤
- 用集合对
nums1去重。 - 遍历
nums1，筛选出nums2中也包含的值。
4）代码实现
/**
* @param {Array} nums1 数组1
* @param {Array} nums2 数组2
* @returns
*/
let intersection = function(nums1, nums2){
// 先进行数组去重
const arr1 = new Set(nums1);
const arr2 = new Set(nums2);
// 过滤掉arr1在arr2中已经有的元素，过滤结果即为交集
// has可改为includes
const arr3 = [...arr1].filter(item => arr2.has(item));
return arr3;
}
console.log(intersection([1,2,3,4],[4,6,8]))
二、📂字典
1、字典是什么？
- 字典与集合相似，字典也是一种存储唯一值的数据结构，但它是以键值对的形式来存储。
- 注意：字典一定是以键值对的形式存储！！
2、前端与集合：使用ES6中的Map
ES6中的Map可以做什么呢？
- 使用
Map对象：new、set、delete、clear； - 字典的常用操作，键值对的增删改查。
3、使用Map类的API
下面展示一段代码，来展示 map 的相关 API 。
const map = new Map()
//增
map.set('monday', '星期一')
map.set('Tuesday', '星期二')
map.set('Wednesday', '星期三')
console.log(map.has('monday')) //true
console.log(map.size) //3
console.log(map.keys()) //输出{'monday', 'Tuesday', 'Wednesday'}
console.log(map.values()) //输出{'星期一', '星期二', '星期三'}
console.log(map.get('monday')) //星期一
//删
map.delete('monday')
//清空
map.clear()
//改
map.set('monday', '星期四')
4、leetcode案例题分析
（1）leetcode349两个数组的交集
1）题意
给定两个数组，编写一个函数来计算它们的交集。
输入输出示例：
- 输入: nums1 = [4,9,5], nums2 = [9,4,9,8,4]
- 输出: [9,4]
- 解释:
nums1和nums2两个数组的相交部分为 [9, 4] 。
2）解题思路
- 求
nums1和nums2都有的值。 - 用字典建立一个映射关系，记录
nums1里有的值。 - 遍历
nums2，找出nums1里也有的值。
3）解题步骤
- 新建一个字典，遍历
nums1，填充字典。 - 遍历
nums2，遇到字典里的值就选出，并从字典中删除。
4）代码实现
/**
* @param {Array} nums1 数组1
* @param {Array} nums2 数组2
* @returns
*/
let intersection = function(nums1, nums2){
// 先建立一个字典
const map = new Map();
// 遍历nums1的每一个，并放入数组中
nums1.forEach(n => {
map.set(n, true);
});
const res = [];
// 遍历nums2中的每一个
nums2.forEach(n => {
// 与nums1中的对比，如果一样则push进res
if(map.get(n)){
res.push(n);
map.delete(n);
}
});
return res;
}
console.log(intersection([1, 2, 2, 1], [2, 2]))
（2）leetcode20有效地括号
1）题意
给定一个只包括 '('，')'，'{'，'}'，'['，']' 的字符串 s ，判断字符串是否有效。
输入输出示例：
- 输入: s = “()[]{}”
- 输出: true
- 解释:
- 左括号和右括号对应开闭。
2）解题步骤
- 判断字符串的个数是否为偶数，不是则直接返回。
- 建立一个字典，分别将三个括号映射进入。
- 遍历字符串。
- 遍历
nums1，筛选出nums2中也包含的值。
3）代码实现
/**
*
* @param {String} s 括号字符串
* @returns boolean
*/
let isValid = function(s){
if(s.length % 2 === 1){
return false;
}
const stack = [];
const map = new Map();
map.set('(', ')');
map.set('{', '}');
map.set('[', ']');
for(let i = 0; i < s.length; i++){
const c = s[i];
if(map.has(c)){
stack.push(c);
}else{
// 获取栈中最后一个括号的值
const t = stack[stack.length - 1];
if(map.get(t) === c){
stack.pop();
}else{
return false;
}
}
}
return stack.length === 0;
}
console.log(isValid('[]')) //true
console.log(isValid('(]')) //false
console.log(isValid('([)]')) //false
（3）leetcode1两数之和
1）题意
给定一个整数数组 nums 和一个整数目标值 target，请你在该数组中找出 和为目标值 target 的那两个整数，并返回它们的数组下标。
你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是，数组中同一个元素在答案里不能重复出现。
你可以按任意顺序返回答案。
输入输出示例：
- 输入: nums = [2,7,11,15], target = 9
- 输出: [0,1]
- 解释:
- 因为
nums[0] + nums[1] == 9，返回[0, 1]。
- 因为
2）解题思路
- 把
nums想象成相亲者； - 把
target想象成匹配条件； - 用字典建立一个婚姻介绍所，存储相亲者的数字和下标。
3）解题步骤
- 新建一个字典作为婚姻介绍所；
nums的值，逐个来介绍所找的对象，没有合适的就先登记，有合适的就牵手成功；- 键值对，键
key代表此对象的值，值value代表对象的联系方式，即下标。
4）代码实现
/**
*
* @param {Array} nums 数组
* @param {Number} target 目标和
* @returns []
*/
let twoSum = function(nums, target){
const map = new Map();
for(i = 0; i < nums.length; i++){
// 来找对象的人的值
const n = nums[i];
// 想找的目标对象的值
const n2 = target - n;
// 找到对象时
if(map.has(n2)){
return [map.get(n2), i];
}
// 找不到对象时，放进字典里等待对象的到来
else{
map.set(n, i);
}
}
return '没有目标匹配';
}
console.log(twoSum([1, 2, 3, 4], 6)) //[1, 3]
（4）leetcode3无重复字符的最长子串
1）题意
给定一个字符串，请你找出其中不含有重复字符的 最长子串 的长度。
输入输出示例：
输入: s = “abcabcbb”
输出: 3
解释:
- 因为无重复字符的最长子串是
"abc"，所以其长度为3。
- 因为无重复字符的最长子串是
2）解题思路
- 先找出所有的不包含重复字符的子串。
- 找出长度最大的那个子串，返回其长度即可。
3）解题步骤
- 用双指针维护一个滑动窗口，用来剪切子串。
- 不断移动右指针，遇到重复字符，就把左指针移动到重复字符的下一位。
- 过程中，记录所有窗口的长度，并返回最大值。
4）代码实现
/**
* @param {string} s
* @return {number}
*/
let lengthOfLongestSubstring = function(s){
let l = 0;
let res = 0;
const map = new Map();
for(let r = 0; r < s.length; r++){
// map.get(r) >= l 确保下标在左指针右边
if(map.has(s[r]) && map.get(s[r]) >= l){
l = map.get(s[r]) + 1;
}
res = Math.max(res, r - l + 1);
map.set(s[r], r);
}
return res;
}
console.log(lengthOfLongestSubstring('ssdfsf')) // 3
（5）leetcode76最小覆盖子串
1）题意
给你一个字符串 s 、一个字符串 t 。返回 s 中涵盖 t 所有字符的最小子串。如果 s 中不存在涵盖 t 所有字符的子串，则返回空字符串 "" 。
**注意：**如果 s 中存在这样的子串，我们保证它是唯一的答案。
输入输出示例：
- 输入: s = “ADOBECODEBANC”, t = “ABC”
- 输出: “BANC”
- 解释:
BANC覆盖ABC三个字母，并且是最小子串。
2）解题思路
- 先找出所有包含
T的子串。 - 找出长度最小的那个子串，返回即可。
3）解题步骤
- 用双指针维护一个滑动窗口。
- 移动右指针，找到包含
T的子串，移动左指针，尽量减少包含T的子串的长度。
4）代码实现
/**
* @param {string} s
* @param {string} t
* @return {string}
*/
let minWindow = function(s, t){
// 用双指针维护一个滑动窗口
// 指针初始位置都在第一个位置，即下标索引为0
let l = 0;
let r = 0;
// 建立一个字典，用来表示子串需要的字符以及它的个数
const need = new Map();
for(let c of t){
// 遍历子串的字符，存放到字典里
need.set(c, need.has(c) ? need.get(c) + 1 : 1);
}
// 需要的类型数量
let needType = need.size;
let res = '';
// 移动右指针
while(r < s.length){
// 在右指针不断移动的过程中，我们不断获取当前的字符
const c = s[r];
// 判断当前字符是否在我们的需求列表里面
if(need.has(c)){
need.set(c, need.get(c) - 1);
if (need.get(c) === 0){
needType -= 1;
}
}
while(needType === 0){
// 打印滑动窗口及表示的子串
// substring方法遵循左闭右开原则
// console.log(s.substring(l, r + 1));
const newRes = s.substring(l, r + 1);
// 找出最小的子串
if(!res || newRes.length < res.length){
res = newRes;
}
// c2代表左指针当前的字符
const c2 = s[l];
// 如果左指针在需求列表里面
if(need.has(c2)){
// 字符的需求数量就需要增加
need.set(c2, need.get(c2) + 1);
// 如果字符需求数量为1，原来是0，现在是1，那么就重新需要此字符
if (need.get(c2) === 1){
needType += 1;
}
}
l += 1;
}//当跳出while循环时，意味着左指针不能再移动，要开始移动右指针
// 右指针移动则递增1
r += 1;
}
return res;
}
console.log(minWindow('ASDFFGFGCX','AFG')) // ASDFFG
三、📆结束语
字典和集合可以算是前端面试的必考题了，同时在日常开发中的使用频率也相对较高，因此掌握字典和集合的内容是较为重要的。
关于字典和集合在前端中的应用就讲到这里啦！希望对大家有帮助！
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