ES6标准入门(八):Set和Map数据结构

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。

基本用法

Set本身是一个构造函数,用来生成 Set 数据结构。

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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

上面代码通过add()方法向 Set 结构加入成员,结果表明 Set 结构不会添加重复的值

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:argument,元素集合,Set,Map,字符串)作为参数,用来初始化。

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// 例一
const set = new Set([1, 2, 3, 4, 4]);
[...set]
// [1, 2, 3, 4]

// 例二
const items = new Set([1, 2, 3, 4, 5, 5, 5, 5]);
items.size // 5

// 例三
const set = new Set(document.querySelectorAll('div'));
set.size // 56

// 类似于
const set = new Set();
document
.querySelectorAll('div')
.forEach(div => set.add(div));
set.size // 56

Set实例的属性

Set 结构的实例有以下属性。

  • Set.prototype.constructor:构造函数,默认就是Set函数。
  • Set.prototype.size:返回Set实例的成员总数。

Set实例的操作方法

Set 实例的方法分为两大类:操作方法(用于操作数据)和遍历方法(用于遍历成员)。下面先介绍四个操作方法。

  • Set.prototype.add(value):添加某个值,返回 Set 结构本身。
  • Set.prototype.delete(value):删除某个值,返回一个布尔值,表示删除是否成功。
  • Set.prototype.has(value):返回一个布尔值,表示该值是否为Set的成员。
  • Set.prototype.clear():清除所有成员,没有返回值。

上面这些属性和方法的实例如下。

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s.add(1).add(2).add(2);
// 注意2被加入了两次

s.size // 2

s.has(1) // true
s.has(2) // true
s.has(3) // false

s.delete(2);
s.has(2) // false

下面是一个对比,看看在判断是否包括一个键上面,Object结构和Set结构的写法不同。

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// 对象的写法
const properties = {
'width': 1,
'height': 1
};

if (properties[someName]) {
// do something
}

// Set的写法
const properties = new Set();

properties.add('width');
properties.add('height');

if (properties.has(someName)) {
// do something
}

Array.from方法可以将 Set 结构转为数组。

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const items = new Set([1, 2, 3, 4, 5]);
const array = Array.from(items);

这就提供了去除数组重复成员的另一种方法。

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function dedupe(array) {
return Array.from(new Set(array));
}

dedupe([1, 1, 2, 3]) // [1, 2, 3]

Set实例的遍历方法

Set 结构的实例有四个遍历方法,可以用于遍历成员。

  • Set.prototype.keys():返回键名的遍历器
  • Set.prototype.values():返回键值的遍历器
  • Set.prototype.entries():返回键值对的遍历器
  • Set.prototype.forEach():使用回调函数遍历每个成员

需要特别指出的是,Set的遍历顺序就是插入顺序。这个特性有时非常有用,比如使用 Set 保存一个回调函数列表,调用时就能保证按照添加顺序调用。

keys(),values(),entries()

keys方法、values方法、entries方法返回的都是遍历器对象(详见《Iterator 对象》一章)。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。

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let set = new Set(['red', 'green', 'blue']);

for (let item of set.keys()) {
console.log(item);
}
// red
// green
// blue

for (let item of set.values()) {
console.log(item);
}
// red
// green
// blue

for (let item of set.entries()) {
console.log(item);
}
// ["red", "red"]
// ["green", "green"]
// ["blue", "blue"]

上面代码中,entries方法返回的遍历器,同时包括键名和键值,所以每次输出一个数组,它的两个成员完全相等。

Set 结构的实例默认可遍历,它的默认遍历器生成函数就是它的values方法。

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Set.prototype[Symbol.iterator] === Set.prototype.values
// true

这意味着,可以省略values方法,直接用for...of循环遍历 Set。

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let set = new Set(['red', 'green', 'blue']);

for (let x of set) {
console.log(x);
}
// red
// green
// blue

forEach()

Set 结构的实例与数组一样,也拥有forEach方法,用于对每个成员执行某种操作,没有返回值。

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let set = new Set([1, 4, 9]);
set.forEach((value, key) => console.log(key + ' : ' + value))
// 1 : 1
// 4 : 4
// 9 : 9

上面代码说明,forEach方法的参数就是一个处理函数。该函数的参数与数组的forEach一致,依次为键值、键名、集合本身(上例省略了该参数)。这里需要注意,Set 结构的键名就是键值(两者是同一个值),因此第一个参数与第二个参数的值永远都是一样的。

另外,forEach方法还可以有第二个参数,表示绑定处理函数内部的this对象。

遍历的应用

扩展运算符(...)内部使用for...of循环,所以也可以用于 Set 结构。

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let set = new Set(['red', 'green', 'blue']);
let arr = [...set];
// ['red', 'green', 'blue']

扩展运算符和 Set 结构相结合,就可以去除数组的重复成员。

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let arr = [3, 5, 2, 2, 5, 5];
let unique = [...new Set(arr)];
// [3, 5, 2]

而且,数组的mapfilter方法也可以间接用于 Set 了。

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let set = new Set([1, 2, 3]);
set = new Set([...set].map(x => x * 2));
// 返回Set结构:{2, 4, 6}

let set = new Set([1, 2, 3, 4, 5]);
set = new Set([...set].filter(x => (x % 2) == 0));
// 返回Set结构:{2, 4}

因此使用 Set 可以很容易地实现并集(Union)、交集(Intersect)和差集(Difference)。

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let a = new Set([1, 2, 3]);
let b = new Set([4, 3, 2]);

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

// 交集
let intersect = new Set([...a].filter(x => b.has(x)));
// set {2, 3}

// 差集
let difference = new Set([...a].filter(x => !b.has(x)));
// Set {1}

如果想在遍历操作中,同步改变原来的 Set 结构,目前没有直接的方法,但有两种变通方法。一种是利用原 Set 结构映射出一个新的结构,然后赋值给原来的 Set 结构;另一种是利用Array.from方法。

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// 方法一
let set = new Set([1, 2, 3]);
set = new Set([...set].map(val => val * 2));
// set的值是2, 4, 6

// 方法二
let set = new Set([1, 2, 3]);
set = new Set(Array.from(set, val => val * 2));
// set的值是2, 4, 6

上面代码提供了两种方法,直接在遍历操作中改变原来的 Set 结构。

Map

基本用法

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。如果你需要“键值对”的数据结构,Map 比 Object 更合适。

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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

上面代码使用 Map 结构的set方法,将对象o当作m的一个键,然后又使用get方法读取这个键,接着使用delete方法删除了这个键。

作为构造函数,Map 也可以接受一个数组作为参数。该数组的成员是一个个表示键值对的数组。

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const map = new Map([
['name', '张三'],
['title', 'Author']
]);

map.size // 2
map.has('name') // true
map.get('name') // "张三"
map.has('title') // true
map.get('title') // "Author"

上面代码在新建 Map 实例时,就指定了两个键nametitle

事实上,不仅仅是数组,任何具有 Iterator 接口、且每个成员都是一个双元素的数组的数据结构都可以当作Map构造函数的参数。这就是说,SetMap都可以用来生成新的 Map。

实例的属性和操作方法

Map 结构的实例有以下属性和操作方法。

size 属性

size属性返回 Map 结构的成员总数。

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const map = new Map();
map.set('foo', true);
map.set('bar', false);

map.size // 2

Map.prototype.set(key, value)

set方法设置键名key对应的键值为value,然后返回整个 Map 结构。如果key已经有值,则键值会被更新,否则就新生成该键。

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const m = new Map();

m.set('edition', 6) // 键是字符串
m.set(262, 'standard') // 键是数值
m.set(undefined, 'nah') // 键是 undefined

set方法返回的是当前的Map对象,因此可以采用链式写法。

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let map = new Map()
.set(1, 'a')
.set(2, 'b')
.set(3, 'c');

Map.prototype.get(key)

get方法读取key对应的键值,如果找不到key,返回udefined

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const m = new Map();

const hello = function() {console.log('hello');};
m.set(hello, 'Hello ES6!') // 键是函数

m.get(hello) // Hello ES6!

Map.prototype.has(key)

has方法返回一个布尔值,表示某个键是否在当前 Map 对象之中。

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const m = new Map();

m.set('edition', 6);
m.set(262, 'standard');
m.set(undefined, 'nah');

m.has('edition') // true
m.has('years') // false
m.has(262) // true
m.has(undefined) // true

Map.prototype.delete(key)

delete方法删除某个键,返回true。如果删除失败,返回false

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const m = new Map();
m.set(undefined, 'nah');
m.has(undefined) // true

m.delete(undefined)
m.has(undefined) // false

Map.prototype.clear()

clear方法清除所有成员,没有返回值。

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let map = new Map();
map.set('foo', true);
map.set('bar', false);

map.size // 2
map.clear()
map.size // 0

遍历方法

Map 结构原生提供三个遍历器生成函数和一个遍历方法。

  • Map.prototype.keys():返回键名的遍历器。
  • Map.prototype.values():返回键值的遍历器。
  • Map.prototype.entries():返回所有成员的遍历器。
  • Map.prototype.forEach():遍历 Map 的所有成员。

需要特别注意的是,Map 的遍历顺序就是插入顺序。

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const map = new Map([
['F', 'no'],
['T', 'yes'],
]);

for (let key of map.keys()) {
console.log(key);
}
// "F"
// "T"

for (let value of map.values()) {
console.log(value);
}
// "no"
// "yes"

for (let item of map.entries()) {
console.log(item[0], item[1]);
}
// "F" "no"
// "T" "yes"

// 或者
for (let [key, value] of map.entries()) {
console.log(key, value);
}
// "F" "no"
// "T" "yes"

// 等同于使用map.entries()
for (let [key, value] of map) {
console.log(key, value);
}
// "F" "no"
// "T" "yes"

上面代码最后的那个例子,表示 Map 结构的默认遍历器接口(Symbol.iterator属性),就是entries方法。

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map[Symbol.iterator] === map.entries
// true

Map 结构转为数组结构,比较快速的方法是使用扩展运算符(...)。

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const map = new Map([
[1, 'one'],
[2, 'two'],
[3, 'three'],
]);

[...map.keys()]
// [1, 2, 3]

[...map.values()]
// ['one', 'two', 'three']

[...map.entries()]
// [[1,'one'], [2, 'two'], [3, 'three']]

[...map]
// [[1,'one'], [2, 'two'], [3, 'three']]

结合数组的map方法、filter方法,可以实现 Map 的遍历和过滤(Map 本身没有mapfilter方法)。

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const map0 = new Map()
.set(1, 'a')
.set(2, 'b')
.set(3, 'c');

const map1 = new Map(
[...map0].filter(([k, v]) => k < 3)
);
// 产生 Map 结构 {1 => 'a', 2 => 'b'}

const map2 = new Map(
[...map0].map(([k, v]) => [k * 2, '_' + v])
);
// 产生 Map 结构 {2 => '_a', 4 => '_b', 6 => '_c'}

此外,Map 还有一个forEach方法,与数组的forEach方法类似,也可以实现遍历。

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map.forEach(function(value, key, map) {
console.log("Key: %s, Value: %s", key, value);
});

forEach方法还可以接受第二个参数,用来绑定this

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const reporter = {
report: function(key, value) {
console.log("Key: %s, Value: %s", key, value);
}
};

map.forEach(function(value, key, map) {
this.report(key, value);
}, reporter);

上面代码中,forEach方法的回调函数的this,就指向reporter

与其他数据结构的互相转换

Map 转为数组

前面已经提过,Map 转为数组最方便的方法,就是使用扩展运算符(...)。

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

数组 转为 Map

将数组传入 Map 构造函数,就可以转为 Map。

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

Map 转为对象

如果所有 Map 的键都是字符串,它可以无损地转为对象。

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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 }

如果有非字符串的键名,那么这个键名会被转成字符串,再作为对象的键名。

对象转为 Map

对象转为 Map 可以通过Object.entries()

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let obj = {"a":1, "b":2};
let map = new Map(Object.entries(obj));

此外,也可以自己实现一个转换函数。

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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}

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。

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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。

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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"]]]'

JSON 转为 Map

JSON 转为 Map,正常情况下,所有键名都是字符串。

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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 Map 转为数组 JSON 的逆操作。

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

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

参考资料:

《ES6标准入门》(第3版) 阮一峰著

------ 本文结束  感谢阅读 ------