詳解使用 Set 來提高JS程式碼效能的方法

我確信有很多開發人員堅持使用基本的全域性物件：數位，字串，物件，陣列和布林值。對於許多用例，這些都是需要的。但是如果想讓你的程式碼儘可能快速和可延伸，那麼這些基本型別並不總是足夠好。

在本文中，我們將討論JS 中Set物件如何讓程式碼更快— 特別擴充套件性方便。 Array 和Set工作方式存在大量的交叉。但是使用Set會比Array在程式碼執行速度更有優勢。

Set 有何不同

最根本的區別是陣列是一個索引集合，這說明陣列中的資料值按索引排序。

const arr = [A, B, C, D];
console.log(arr.indexOf(A)); // Result: 0
console.log(arr.indexOf(C)); // Result: 2

相比之下，set是一個鍵的集合。set不使用索引，而是使用鍵對資料排序。set 中的元素按插入順序是可迭代的，它不能包含任何重複的資料。換句話說，set中的每一項都必須是惟一的。

主要的好處是什麼

set 相對於陣列有幾個優勢，特別是在執行時間方面：

檢視元素：使用indexOf()或includes()檢查陣列中的項是否存在是比較慢的。
刪除元素：在Set中，可以根據每項的的 value 來刪除該項。在陣列中，等價的方法是使用基於元素的索引的splice()。與前一點一樣，依賴於索引的速度很慢。
儲存 NaN：不能使用indexOf()或 includes() 來查詢值 NaN，而 Set 可以儲存此值。
刪除重複項：Set物件只儲存惟一的值,如果不想有重複項存在，相對於陣列的一個顯著優勢，因為陣列需要額外的程式碼來處理重複。

時間複雜度？

陣列用來搜尋元素的方法時間複雜度為0(N)。換句話說，執行時間的增長速度與資料大小的增長速度相同。

相比之下，Set用於搜尋、刪除和插入元素的方法的時間複雜度都只有O(1)，這意味著資料的大小實際上與這些方法的執行時間無關。

Set 究竟有多快？

雖然執行時間可能會有很大差異，具體取決於所使用的系統，所提供資料的大小以及其他變數，但我希望我的測試結果能夠讓你真實地瞭解Set的速度。我將分享三個簡單的測試和我得到的結果。

準備測試

在執行任何測試之前，建立一個陣列和一個 Set，每個陣列和 Set 都有100萬個元素。為了簡單起見，我從0開始，一直數到999999。

let arr = [], set = new Set(), n = 1000000;
for (let i = 0; i < n; i++) {
  arr.push(i);
  set.add(i);
}

測試1：查詢元素

我們搜尋數位123123

let result;
console.time('Array'); 
result = arr.indexOf(123123) !== -1; 
console.timeEnd('Array');
console.time('Set'); 
result = set.has(123123); 
console.timeEnd('Set');

Array: 0.173ms
Set: 0.023ms

Set 速度快了7.54倍

測試2：新增元素

console.time('Array'); 
arr.push(n);
console.timeEnd('Array');
console.time('Set'); 
set.add(n);
console.timeEnd('Set');

Array: 0.018ms
Set: 0.003ms

Set 速度快了6.73倍

測試3：刪除元素

最後，刪除一個元素，由於陣列沒有內建方法，首先先建立一個輔助函數：

const deleteFromArr = (arr, item) => {
  let index = arr.indexOf(item);
  return index !== -1 && arr.splice(index, 1);
};

這是測試的程式碼：

console.time('Array'); 
deleteFromArr(arr, n);
console.timeEnd('Array');
console.time('Set'); 
set.delete(n);
console.timeEnd('Set');

Array: 1.122ms
Set: 0.015ms

Set 速度快了74.13倍

總的來說，我們可以看到，使用Set 極大地改善執行時間。再來看看一些Set有用的實際例子。

案例1:從陣列中刪除重複的值

如果想快速地從陣列中刪除重複的值，可以將其轉換為一個 Set。這是迄今為止過濾惟一值最簡潔的方法:

const duplicateCollection = ['A', 'B', 'B', 'C', 'D', 'B', 'C'];
// 將陣列轉換為 Set
let uniqueCollection = new Set(duplicateCollection);
console.log(uniqueCollection) // Result: Set(4) {"A", "B", "C", "D"}
// 值儲存在陣列中
let uniqueCollection = [...new Set(duplicateCollection)];
console.log(uniqueCollection) // Result: ["A", "B", "C", "D"]

案例2：谷歌面試問題

問題：

給定一個整數無序陣列和變數 sum，如果存在陣列中任意兩項和使等於 sum 的值，則返回true。否則,返回false。例如，陣列[3,5,1,4]和 sum = 9，函數應該返回true，因為4 + 5 = 9。

解答

解決這個問題的一個很好的方法是遍歷陣列，建立 Set儲存相對差值。

當我們遇到3時，我們可以把6加到Set中, 因為我們知道我們需要找到9的和。然後，每當我們接觸到陣列中的新值時，我們可以檢查它是否在 Set 中。當遇到5時，在 Set 加上4。最後，當我們最終遇到4時，可以在Set中找到它，就返回true。

const findSum = (arr, val) => {
  let searchValues = new Set();
  searchValues.add(val - arr[0]);
  for (let i = 1, length = arr.length; i < length; i++) {
    let searchVal = val - arr[i];
    if (searchValues.has(arr[i])) {
      return true;
    } else {
      searchValues.add(searchVal);
    }
  };
  return false;
};

簡潔的版本：

const findSum = (arr, sum) =>
  arr.some((set => n => set.has(n) || !set.add(sum - n))(new Set));

因為Set.prototype.has()的時間複雜度僅為O(1)，所以使用 Set 來代替陣列，最終使整個解決方案的線性執行時為O(N)。

如果使用 Array.prototype.indexOf()或Array.prototype.includes()，它們的時間複雜度都為 O(N)，則總執行時間將為O(N²)，慢得多！

原文地址：https://medium.com/@bretcameron/how-to-make-your-code-faster-using-javascript-sets-b432457a4a77

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