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JavaScript专题之数组去重

JavaScript 专题系列第三篇,讲解各种数组去重方法,并且跟着 underscore 写一个 unique API

前言

数组去重方法老生常谈,既然是常谈,我也来谈谈。

双层循环

也许我们首先想到的是使用 indexOf 来循环判断一遍,但在这个方法之前,让我们先看看最原始的方法:

var array = [1, 1, '1', '1'];

function unique(array) {
    // res用来存储结果
    var res = [];
    for (var i = 0, arrayLen = array.length; i < arrayLen; i++) {
        for (var j = 0, resLen = res.length; j < resLen; j++ ) {
            if (array[i] === res[j]) {
                break;
            }
        }
        // 如果array[i]是唯一的,那么执行完循环,j等于resLen
        if (j === resLen) {
            res.push(array[i])
        }
    }
    return res;
}

console.log(unique(array)); // [1, "1"]复制代码

在这个方法中,我们使用循环嵌套,最外层循环 array,里面循环 res,如果 array[i] 的值跟 res[j] 的值相等,就跳出循环,如果都不等于,说明元素是唯一的,这时候 j 的值就会等于 res 的长度,根据这个特点进行判断,将值添加进 res。

看起来很简单吧,之所以要讲一讲这个方法,是因为——————兼容性好!

indexOf

我们可以用 indexOf 简化内层的循环:

var array = [1, 1, '1'];

function unique(array) {
    var res = [];
    for (var i = 0, len = array.length; i < len; i++) {
        var current = array[i];
        if (res.indexOf(current) === -1) {
            res.push(current)
        }
    }
    return res;
}

console.log(unique(array));复制代码

排序后去重

试想我们先将要去重的数组使用 sort 方法排序后,相同的值就会被排在一起,然后我们就可以只判断当前元素与上一个元素是否相同,相同就说明重复,不相同就添加进 res,让我们写个 demo:

var array = [1, 1, '1'];

function unique(array) {
    var res = [];
    var sortedArray = array.concat().sort();
    var seen;
    for (var i = 0, len = sortedArray.length; i < len; i++) {
        // 如果是第一个元素或者相邻的元素不相同
        if (!i || seen !== sortedArray[i]) {
            res.push(sortedArray[i])
        }
        seen = sortedArray[i];
    }
    return res;
}

console.log(unique(array));复制代码

如果我们对一个已经排好序的数组去重,这种方法效率肯定高于使用 indexOf。

unique API

知道了这两种方法后,我们可以去尝试写一个名为 unique 的工具函数,我们根据一个参数 isSorted 判断传入的数组是否是已排序的,如果为 true,我们就判断相邻元素是否相同,如果为 false,我们就使用 indexOf 进行判断

var array1 = [1, 2, '1', 2, 1];
var array2 = [1, 1, '1', 2, 2];

// 第一版
function unique(array, isSorted) {
    var res = [];
    var seen = [];

    for (var i = 0, len = array.length; i < len; i++) {
        var value = array[i];
        if (isSorted) {
            if (!i || seen !== value) {
                res.push(value)
            }
            seen = value;
        }
        else if (res.indexOf(value) === -1) {
            res.push(value);
        }        
    }
    return res;
}

console.log(unique(array1)); // [1, 2, "1"]
console.log(unique(array2, true)); // [1, "1", 2]复制代码

优化

尽管 unqique 已经可以试下去重功能,但是为了让这个 API 更加强大,我们来考虑一个需求:

新需求:字母的大小写视为一致,比如'a'和'A',保留一个就可以了!

虽然我们可以先处理数组中的所有数据,比如将所有的字母转成小写,然后再传入unique函数,但是有没有方法可以省掉处理数组的这一遍循环,直接就在去重的循环中做呢?让我们去完成这个需求:

var array3 = [1, 1, 'a', 'A', 2, 2];

// 第二版
// iteratee 英文释义:迭代 重复
function unique(array, isSorted, iteratee) {
    var res = [];
    var seen = [];

    for (var i = 0, len = array.length; i < len; i++) {
        var value = array[i];
        var computed = iteratee ? iteratee(value, i, array) : value;
        if (isSorted) {
            if (!i || seen !== value) {
                res.push(value)
            }
            seen = value;
        }
        else if (iteratee) {
            if (seen.indexOf(computed) === -1) {
                seen.push(computed);
                res.push(value);
            }
        }
        else if (res.indexOf(value) === -1) {
            res.push(value);
        }        
    }
    return res;
}

console.log(unique(array3, false, function(item){
    return typeof item == 'string' ? item.toLowerCase() : item
})); // [1, "a", 2]复制代码

在这一版也是最后一版的实现中,函数传递三个参数:

array:表示要去重的数组,必填

isSorted:表示函数传入的数组是否已排过序,如果为 true,将会采用更快的方法进行去重

iteratee:传入一个函数,可以对每个元素进行重新的计算,然后根据处理的结果进行去重

至此,我们已经仿照着 underscore 的思路写了一个 unique 函数,具体可以查看 Github

filter

ES5 提供了 filter 方法,我们可以用来简化外层循环:

比如使用 indexOf 的方法:

var array = [1, 2, 1, 1, '1'];

function unique(array) {
    var res = array.filter(function(item, index, array){
        return array.indexOf(item) === index;
    })
    return res;
}

console.log(unique(array));复制代码

排序去重的方法:

var array = [1, 2, 1, 1, '1'];

function unique(array) {
    return array.concat().sort().filter(function(item, index, array){
        return !index || item !== array[index - 1]
    })
}

console.log(unique(array));复制代码

Object 键值对

去重的方法众多,尽管我们已经跟着 underscore 写了一个 unqiue API,但是让我们看看其他的方法拓展下视野:

这种方法是利用一个空的 Object 对象,我们把数组的值存成 Object 的 key 值,比如 Object[value1] = true,在判断另一个值的时候,如果 Object[value2]存在的话,就说明该值是重复的。示例代码如下:

var array = [1, 2, 1, 1, '1'];

function unique(array) {
    var obj = {};
    return array.filter(function(item, index, array){
        return obj.hasOwnProperty(item) ? false : (obj[item] = true)
    })
}

console.log(unique(array)); // [1, 2]复制代码

我们可以发现,是有问题的,因为 1 和 '1' 是不同的,但是这种方法会判断为同一个值,这是因为对象的键值只能是字符串,所以我们可以使用 typeof item + item 拼成字符串作为 key 值来避免这个问题:

var array = [1, 2, 1, 1, '1'];

function unique(array) {
    var obj = {};
    return array.filter(function(item, index, array){
        return obj.hasOwnProperty(typeof item + item) ? false : (obj[typeof item + item] = true)
    })
}

console.log(unique(array)); // [1, 2, "1"]复制代码

ES6

随着 ES6 的到来,去重的方法又有了进展,比如我们可以使用 Set 和 Map 数据结构,以 Set 为例,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。

是不是感觉就像是为去重而准备的?让我们来写一版:

var array = [1, 2, 1, 1, '1'];

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

console.log(unique(array)); // [1, 2, "1"]复制代码

甚至可以再简化下:

function unique(array) {
    return [...new Set(array)];
}复制代码

还可以再简化下:

var unique = (a) => [...new Set(a)]复制代码

此外,如果用 Map 的话:

function unique (arr) {
    const seen = new Map()
    return arr.filter((a) => !seen.has(a) && seen.set(a, 1))
}复制代码

JavaScript 的进化

我们可以看到,去重方法从原始的 14 行代码到 ES6 的 1 行代码,其实也说明了 JavaScript 这门语言在不停的进步,相信以后的开发也会越来越高效。

特殊类型比较

去重的方法就到此结束了,然而要去重的元素类型可能是多种多样,除了例子中简单的 1 和 '1' 之外,其实还有 null、undefined、NaN、对象等,那么对于这些元素,之前的这些方法的去重结果又是怎样呢?

在此之前,先让我们先看几个例子:

var str1 = '1';
var str2 = new String('1');

console.log(str1 == str2); // true
console.log(str1 === str2); // false

console.log(null == null); // true
console.log(null === null); // true

console.log(undefined == undefined); // true
console.log(undefined === undefined); // true

console.log(NaN == NaN); // false
console.log(NaN === NaN); // false

console.log(/a/ == /a/); // false
console.log(/a/ === /a/); // false

console.log({} == {}); // false
console.log({} === {}); // false复制代码

那么,对于这样一个数组

var array = [1, 1, '1', '1', null, null, undefined, undefined, new String('1'), new String('1'), /a/, /a/, NaN, NaN];复制代码

以上各种方法去重的结果到底是什么样的呢?

我特地整理了一个列表,我们重点关注下对象和 NaN 的去重情况:

方法结果说明
for循环[1, "1", null, undefined, String, String, /a/, /a/, NaN, NaN]对象和 NaN 不去重
indexOf[1, "1", null, undefined, String, String, /a/, /a/, NaN, NaN]对象和 NaN 不去重
sort[/a/, /a/, "1", 1, String, 1, String, NaN, NaN, null, undefined]对象和 NaN 不去重 数字 1 也不去重
filter + indexOf [1, "1", null, undefined, String, String, /a/, /a/]对象不去重 NaN 会被忽略掉
filter + sort[/a/, /a/, "1", 1, String, 1, String, NaN, NaN, null, undefined]对象和 NaN 不去重 数字 1 不去重
优化后的键值对方法[1, "1", null, undefined, String, /a/, NaN]全部去重
Set[1, "1", null, undefined, String, String, /a/, /a/, NaN]对象不去重 NaN 去重

想了解为什么会出现以上的结果,看两个 demo 便能明白:

// demo1
var arr = [1, 2, NaN];
arr.indexOf(NaN); // -1复制代码

indexOf 底层还是使用 === 进行判断,因为 NaN ==== NaN的结果为 false,所以使用 indexOf 查找不到 NaN 元素

// demo2
function unique(array) {
   return Array.from(new Set(array));
}
console.log(unique([NaN, NaN])) // [NaN]复制代码

Set 认为尽管 NaN === NaN 为 false,但是这两个元素是重复的。

写在最后

虽然去重的结果有所不同,但更重要的是让我们知道在合适的场景要选择合适的方法。

专题系列

JavaScript专题系列目录地址:github.com/mqyqingfeng…

JavaScript专题系列预计写二十篇左右,主要研究日常开发中一些功能点的实现,比如防抖、节流、去重、类型判断、拷贝、最值、扁平、柯里、递归、乱序、排序等,特点是研(chao)究(xi) underscore 和 jQuery 的实现方式。

如果有错误或者不严谨的地方,请务必给予指正,十分感谢。如果喜欢或者有所启发,欢迎 star,对作者也是一种鼓励。

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