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乐从建网站,网站点击率查询,wordpress插件大全,学做甜品的网站JavaScript Map 与 Set 深度解析 引言:为什么需要 Map 和 Set? 在 JavaScript 开发中,我们经常需要处理各种数据集合。传统的对象(Object)和数组(Array)虽然功能强大,但在某些场景下存在明显不足: 对象键名限制&…

JavaScript Map 与 Set 深度解析

引言:为什么需要 Map 和 Set?

在 JavaScript 开发中,我们经常需要处理各种数据集合。传统的对象(Object)和数组(Array)虽然功能强大,但在某些场景下存在明显不足:

  • 对象键名限制:只能使用字符串或 Symbol
  • 数组查找效率低:包含性检查需要遍历整个数组
  • 无法直接存储复杂数据结构

ES6 引入的 Map 和 Set 解决了这些问题,为开发者提供了更专业的数据结构工具。本文将深入探讨它们的区别、原理、性能和应用场景。

一、核心概念解析

1. Map:键值对集合

Map 是一种存储键值对的数据结构,其中键可以是任意类型(包括对象、函数等)。

const map = new Map();// 添加元素
map.set('name', 'Alice');
map.set(42, 'The Answer');
map.set({ id: 1 }, 'User Object');// 获取元素
console.log(map.get('name')); // "Alice"// 大小
console.log(map.size); // 3

2. Set:唯一值集合

Set 是一种存储唯一值的集合,不允许重复元素。

const set = new Set();// 添加元素
set.add('apple');
set.add('banana');
set.add('apple'); // 重复添加,会被忽略// 大小
console.log(set.size); // 2// 检查存在
console.log(set.has('banana')); // true

二、核心特性对比

特性MapSet普通对象/数组
键/值类型任意类型值任意键:字符串/Symbol
顺序性插入顺序插入顺序对象无序,数组有序
重复值键唯一值唯一对象键唯一,数组可重复
大小获取.size属性.size属性对象:手动计算,数组:.length
性能优化高效查找高效存在性检查数组查找O(n)
迭代直接支持直接支持需要转换

三、详细方法与操作

1. Map方法详解

方法描述示例
new Map()创建Mapconst m = new Map()
set(key, value)添加/更新元素m.set('a', 1)
get(key)获取元素m.get('a') // 1
has(key)检查键存在m.has('a') // true
delete(key)删除元素m.delete('a')
clear()清空Mapm.clear()
size元素数量m.size
keys()返回键的迭代器[...m.keys()]
values()返回值的迭代器[...m.values()]
entries()返回键值对迭代器[...m.entries()]
forEach()遍历方法m.forEach((v,k) => ...)

2. Set方法详解

方法描述示例
new Set()创建Setconst s = new Set()
add(value)添加元素s.add(1)
has(value)检查值存在s.has(1) // true
delete(value)删除元素s.delete(1)
clear()清空Sets.clear()
size元素数量s.size
values()返回值迭代器[...s.values()]
keys()同values()[...s.keys()]
entries()返回[value, value]迭代器[...s.entries()]
forEach()遍历方法s.forEach(v => ...)

四、性能对比分析

1. 查找性能测试

const size = 1000000;// 数组查找
const arr = Array(size).fill().map((_, i) => i);
console.time('Array find');
arr.includes(size - 1);
console.timeEnd('Array find'); // ≈ 5ms// Set查找
const set = new Set(arr);
console.time('Set find');
set.has(size - 1);
console.timeEnd('Set find'); // ≈ 0.01ms// 对象查找
const obj = {};
for (let i = 0; i < size; i++) obj[i] = true;
console.time('Object find');
obj.hasOwnProperty(size - 1);
console.timeEnd('Object find'); // ≈ 0.01ms// Map查找
const map = new Map();
for (let i = 0; i < size; i++) map.set(i, true);
console.time('Map find');
map.has(size - 1);
console.timeEnd('Map find'); // ≈ 0.01ms

2. 内存占用对比

结构100万整数特点
Array~8MB紧凑存储
Set~16MB哈希表额外开销
Object~20MB键值存储效率低
Map~20MB类似对象

五、使用场景深度解析

1. Map的最佳场景

(1) 键需要复杂类型
const users = new Map();
const alice = { id: 1, name: 'Alice' };users.set(alice, { preferences: { theme: 'dark' } });
console.log(users.get(alice).preferences.theme); // "dark"
(2) 频繁增删键值对
const cache = new Map();function getData(key) {if (cache.has(key)) return cache.get(key);const data = fetchData(key); // 耗时操作cache.set(key, data);return data;
}
(3) 维护插入顺序的键值对
const orderedMap = new Map();
orderedMap.set('z', 1);
orderedMap.set('a', 2);console.log([...orderedMap.keys()]); // ['z', 'a'] (保持插入顺序)

2. Set的最佳场景

(1) 去重数组
const duplicates = [1, 2, 2, 3, 4, 4, 5];
const unique = [...new Set(duplicates)]; // [1,2,3,4,5]
(2) 集合运算
const setA = new Set([1, 2, 3]);
const setB = new Set([2, 3, 4]);// 并集
const union = new Set([...setA, ...setB]); // {1,2,3,4}// 交集
const intersection = new Set([...setA].filter(x => setB.has(x))
); // {2,3}// 差集
const difference = new Set([...setA].filter(x => !setB.has(x))
); // {1}
(3) 存储唯一标识
const visitedNodes = new Set();function traverse(node) {if (visitedNodes.has(node)) return;visitedNodes.add(node);// 处理节点...
}

六、常见面试题精析

1. 基础题:以下代码输出什么?

const map = new Map();
map.set(NaN, 'Not a Number');
map.set(NaN, 'Still Not a Number');console.log(map.size);

答案:1
解析:Map视NaN为相同键,后设置的值会覆盖前值

2. 陷阱题:对象作为键

const objKey = { id: 1 };
const map = new Map();
map.set(objKey, 'Value A');objKey.id = 2;
map.set(objKey, 'Value B');console.log(map.size);
console.log(map.get({ id: 1 }));

答案

1
undefined

解析

  1. 修改对象后,对象引用未变,所以第二次set是更新操作
  2. 新对象{id:1}与存储的键不是同一引用

3. 实现题:实现LRU缓存

class LRUCache {constructor(capacity) {this.capacity = capacity;this.map = new Map();}get(key) {if (!this.map.has(key)) return -1;const value = this.map.get(key);// 刷新使用顺序this.map.delete(key);this.map.set(key, value);return value;}put(key, value) {if (this.map.has(key)) {this.map.delete(key);} else if (this.map.size >= this.capacity) {// 删除最久未使用const oldest = this.map.keys().next().value;this.map.delete(oldest);}this.map.set(key, value);}
}

4. 综合题:数组交集高效实现

function intersection(arr1, arr2) {const set1 = new Set(arr1);return arr2.filter(x => set1.has(x));
}// 测试
console.log(intersection([1,2,3], [2,3,4])); // [2,3]

七、高级应用与技巧

1. 深度拷贝Map和Set

function deepCloneMap(original) {const clone = new Map();original.forEach((value, key) => {// 递归克隆键和值clone.set(typeof key === 'object' ? deepClone(key) : key,typeof value === 'object' ? deepClone(value) : value);});return clone;
}// Set类似实现

2. 序列化与反序列化

const map = new Map([['name', 'Alice'],[42, 'The Answer']
]);// 序列化
const serialized = JSON.stringify([...map]);// 反序列化
const deserialized = new Map(JSON.parse(serialized));

3. WeakMap与WeakSet

特性WeakMapWeakSet
键/值类型键必须是对象值必须是对象
弱引用
不可迭代
使用场景私有数据、缓存临时对象标记
// WeakMap示例:私有数据存储
const privateData = new WeakMap();class Person {constructor(name) {privateData.set(this, { name });}getName() {return privateData.get(this).name;}
}

八、总结:如何选择Map或Set?

  1. 选择Map当

    • 需要键值对存储
    • 键不是字符串/Symbol
    • 需要保持插入顺序
    • 频繁增删键值对
  2. 选择Set当

    • 需要存储唯一值
    • 需要高效存在性检查
    • 需要集合运算
    • 去重数组元素
  3. 选择对象当

    • 键是字符串/Symbol
    • 需要JSON序列化
    • 需要遍历所有属性(包括原型链)
    • 特殊需求如toString等内置方法
  4. 选择数组当

    • 有序集合
    • 需要索引访问
    • 需要栈/队列操作

“Map和Set不是替代对象和数组的工具,而是为解决特定问题设计的专业数据结构。”

随着JavaScript的发展,Map和Set已经成为现代前端开发不可或缺的工具。它们提供了:

  • 更清晰的代码表达
  • 更高效的性能
  • 更强的功能

掌握它们的区别和适用场景,将使您在开发中游刃有余,并能在技术面试中脱颖而出。

http://www.hrbkazy.com/news/21811.html

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