简单的复习下 JS 中的 Set 常用的集合操作：并集、差集、交集、对称差集等

迷南。 2022-10-18 12:42 179阅读 0赞

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在许多情况下，需要比较多个列表，获取它们有或没有交集、差集等等，在 JavaScript 有一个数据类型可以很好的实现这些需求，那就是 Set 。

Set对象就像一个数组，但是仅包含唯一项。Set对象是值的集合，可以按照插入的顺序迭代它的元素。Set中的元素只会出现一次，即 Set 中的元素是唯一的。

文章涉及的代码地址：https://codepen.io/quintiontang/pen/rNmNbbY

### **什么是 Set** ###

Set 对象是值的集合，可以按照插入的顺序迭代它的元素，元素只会出现一次，即 Set 是不按特定顺序存储的且值唯一的集合。与堆栈、队列和数组等其他集合类型不同，Set 可用于列表比较，并用于检测集合中是否存在某个项。

Set 是一种抽象数据类型，它是由其行为定义的，类似堆栈和队列数据结构。

### **JavaScript Set** ###

Javascript 中的 Set 是非常基础和简单的，它不像其他语言那样提供通用的集操作功能。它使用了一种独特的算法（不是基于严格的相等 === ）来检测元素是否相同。

这意味着在集合中存储 undefined、null 和 NaN 将只会存储一次，即使是 NaN !== NaN ，它通常应用于对象类型的存储。

const setTest = new Set([0, -0, Infinity,null, undefined, null, NaN, NaN, Infinity,null]);console.log(setTest);  // Set { 0, Infinity, null, undefined, NaN }

从上面的执行结果可以得出以下结论：

*虽然 NaN 和 NaN 不相等，但是在 Set 集合里面只会存在一个  
undefined 和 Infinity 在 Set 集合里面只会存在一个*

### **什么时候使用 Set** ###

当需要对特定列表执行比较和判断是否相等时，可以使用 Set，下面大家描述一下适用的场合，主要就是数据里的集合操作：

获取两个集合的并集 union  
获取两个集合的差集 difference  
获取两个集合的交集 interp  
获取两个集合的对称差集 interpDifference  
判断两个集合是否为子集 isSubset  
判断两个集合是否为超集 isSuperset  
下面就以这三个场合来介绍 Set 的相关操作。

### **Set 操作** ###

在数学中，每当谈论集合时，都可以执行一些操作，实际上，Set 是数学有限集的计算机实现方式。

为了在代码中更好的展示 Set 操作，示例代码将 扩展 Javascript Set 以继承其属性和方法，并为其增加其它的方法。

对于示例代码，只用了一个简单的方法来检查是否为不为空的有效的集合。

class SetHelper extends Set {    /**     * 验证集合是否为有效集合     * @param {*} set     * @returns     */    _isValid = (set) => {        return set && set instanceof Set && set.size > 0;    };}

#### **并集 union** ####

union 操作将合并多个 Set 对象并返回合并后的结果。实现上将当前集和给定集合并到一个数组中并创建它，从而返回一个新的集合。

union(set) {    if (!this._isValid(set)) return new SetHelper();    return new SetHelper([...this, ...set]);}

#### **差集 difference** ####

difference 操作将返回一个新的集合，新集合只包含在一个集合中并且不在另一个集合中的元素，即数学的差集概念。

difference(set) {
        if (!this._isValid(set)) return new SetHelper();
        const differenceSet = new SetHelper();
        this.forEach((item) => {
            !set.has(item) && differenceSet.add(item);
        });
        return differenceSet;
    }

#### **交集 interp** ####

interp 操作返回只包含两个集合共同拥有的元素的新集合。实现上将遍历较小的集合（避免不必要的检查）并检查每一项是否存在于较大的集合中并将其添加到交集中，遍历完成后将返回交集。

interp(set) {
        const interpSet = new SetHelper();
        if (!this._isValid(set)) return interpSet;
        const [smallerSet, biggerSet] =
            set.size <= this.size ? [set, this] : [this, set];
        smallerSet.forEach((item) => {
            biggerSet.has(item) && interpSet.add(item);
        });
        return interpSet;
    }

#### **对称差集 interpDifference** ####

interpDifference 操作将返回其中包含两个集合没有交集的所有元素的新集合。

interpDifference(set) {    if (!this._isValid(set)) return new SetHelper();    return new SetHelper([        ...this.difference(set),        ...set.difference(this),    ]);}

#### **子集 subset** ####

isSubset 操作将判断两个集合是否为子集关系（当一个集合的所有项都包含在另一个集合中时）。实现上首先检查两个集合的大小，如果一个集合更大，则它不能是另一个集合的子集，然后对于每个项目，它检查它是否存在于另一个中。

isSubset(set) {    if (!this._isValidSet(set)) return false;    return (        this.size <= set.size && [...this].every((item) => set.has(item))    );}

#### **超集 superset** ####

isSuperset 操作将判断两个集合是否为超集关系。超集是子集的反操作。当一个集合包含另一个较小或相等大小的集合的所有项目时，它就是一个超集。

isSuperset(set) {    if (!this._isValidSet(set)) return false;    return (        this.size >= set.size && [...set].every((item) => this.has(item))    );}

### **静态 Set** ###

静态Set 是一个始终包含它初始化元素的集合，不能添加、删除、清除元素。Javascript Set 不是静态的，它总能在创建后可以公开修改该集合的方法，如 add、delete ，为避免集合被修改，可以创建一个新的 Set ，将其修改方法重置 。

class StaticSet extends SetHelper {    constructor(items) {        super(items);
            this.add = undefined;        this.delete = undefined;        this.clear = undefined;    }}

现在就可以使用上面定义的方法操作两个 Set，如下：

const setA = new StaticSet(new Set([1, 2, 3, 4]));
    const setB = new StaticSet(new Set([3, 4, 5, 6]));
    console.log([...setA.union(setB)]); // [ 1, 2, 3, 4, 5, 6 ]
    console.log([...setA.difference(setB)]); // [ 1, 2 ]
    console.log([...setA.interp(setB)]); // [ 3, 4 ]
    console.log([...setB.interpDifference(setA)]); // [ 5, 6, 1, 2 ]

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### **总结** ###

Set 不限于上面这些操作，之前有介绍过可以用来合并数组去重，由于 Set 和 Array 相互转换很简单，因此可以用到 Array 的场合可以优先考虑一下 Set ，因为在存储空间上， Set 比 Array 占用更少。

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