如何答一道惊艳面试官的数组去重问题?
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作者:程序员成长指北 公号 / koalaCoding (本文来自作者投稿)
为什么写这篇文章?
数组去重应该是面试必考问题之一。 虽然它是一道并不复杂的问题,但是也能看出面试者的广度和深度,还有考虑问题的全面性。 实际开发中我们应该选择哪种方式数组去重,本文告诉你。 你以为的不一定你以为,面试官不只是让你去重一个数组,他想知道的有点多,包括你的思想。
当面试官问到时怎么回答?
首先:我知道多少种去重方式
双层 for 循环
function distinct(arr) {
for (let i=0, len=arr.length; i<len; i++) {
for (let j=i+1; j<len; j++) {
if (arr[i] == arr[j]) {
arr.splice(j, 1);
// splice 会改变数组长度,所以要将数组长度 len 和下标 j 减一
len--;
j--;
}
}
}
return arr;
}
思想: 双重 for 循环是比较笨拙的方法,它实现的原理很简单:先定义一个包含原始数组第一个元素的数组,然后遍历原始数组,将原始数组中的每个元素与新数组中的每个元素进行比对,如果不重复则添加到新数组中,最后返回新数组;因为它的时间复杂度是O(n^2)
,如果数组长度很大,效率会很低
。
Array.filter() 加 indexOf
function distinct(a, b) {
let arr = a.concat(b);
return arr.filter((item, index)=> {
return arr.indexOf(item) === index
})
}
思想: 利用indexOf检测元素在数组中第一次出现的位置是否和元素现在的位置相等,如果不等则说明该元素是重复元素
Array.sort() 加一行遍历冒泡(相邻元素去重)
function distinct(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;
}
思想: 调用了数组的排序方法 sort()
,V8引擎 的 sort() 方法在数组长度小于等于10的情况下,会使用插入排序,大于10的情况下会使用快速排序(sort函数在我之前高阶函数那篇文章有详细讲解【JS必知必会】高阶函数详解与实战)。然后根据排序后的结果进行遍历及相邻元素比对(其实就是一行冒泡排序比较),如果相等则跳过该元素,直到遍历结束。
ES6 中的 Set 去重
function distinct(array) {
return Array.from(new Set(array));
}
甚至可以再简化下:
function unique(array) {
return [...new Set(array)];
}
还可以再简化下:
let unique = (a) => [...new Set(a)]
思想: ES6 提供了新的数据结构 Set,Set 结构的一个特性就是成员值都是唯一的,没有重复的值。(同时请大家注意这个简化过程)
Object 键值对
function distinct(array) {
var obj = {};
return array.filter(function(item, index, array){
return obj.hasOwnProperty(typeof item + item) ? false : (obj[typeof item + item] = true)
})
}
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,但是最后请注意这里obj[typeof item + item] = true
没有直接使用obj[item]
,是因为 123 和 '123' 是不同的,直接使用前面的方法会判断为同一个值,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。
然后:询问面试官具体场景
(如果你考虑的这些和你问的,面试官不以为然,可能自己都没想,随便让你数组去重,可能这个面试官也...)
性能考虑(是想要最快的速度查到数据吗?)
为了测试这些解法的性能,我写了一个测试模版,用来计算数组去重的耗时。模版代码如下:
// distinct.js
let arr1 = Array.from(new Array(100000), (x, index)=>{
return index
})
let arr2 = Array.from(new Array(50000), (x, index)=>{
return index+index
})
let start = new Date().getTime()
console.log('开始数组去重')
let arr = a.concat(b);
function distinct(arr) {
// 数组去重
}
console.log('去重后的长度', distinct(arr).length)
let end = new Date().getTime()
console.log('耗时', end - start)
上面的多种数组去后,计算耗费时间
双重 for 循环 > Array.filter()加 indexOf > Array.sort() 加一行遍历冒泡 > ES6中的Set去重 > Object 键值对去重复
★注意:这里只是本人测试的结果,具体情况可能与场景不同,比如排序过的数组直接去重,直接使用冒泡相邻比较性能可能更好。大家也可以自己尝试一下,有问题欢迎一起讨论指出。
”
兼容性与场景考虑(数组中是否包含对象,NaN等?)
我们要考虑这个数组中是否有null、undefined、NaN、对象如果二者都出现,上面的所有数组去重方法并不是都是适用哦,下面详细说一下。
先说一下 == 和 === 区别
===
严格相等,会比较两个值的类型和值==
抽象相等,比较时,会先进行类型转换,然后再比较值想更详细了解转换过程的可以看这篇文章js 中 == 和 === 的区别
说一下我说的几个类型的相等问题
let str1 = '123';
let str2 = new String('123');
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
几种去重函数针对带有特殊类型的对比
indexOf 与 Set 的一点说明:
上面代码中console.log(NaN === NaN); // false
, indexOf 底层使用的是 === 进行判断,所以使用 indexOf 查找不到 NaN 元素
// demo1
var arr = [1, 2, NaN];
arr.indexOf(NaN); // -1
Set可以去重NaN类型, Set内部认为尽管 NaN === NaN 为 false,但是这两个元素是重复的。
// demo2
function distinct(array) {
return Array.from(new Set(array));
}
console.log(unique([NaN, NaN])) // [NaN]
具体去重比较
将这样一个数组按照上面的方法去重后的比较:
var array = [1, 1, '1', '1', null, null, undefined, undefined, new String('1'), new String('1'), /a/, /a/, NaN, NaN];
方法 | 结果 | 说明 |
---|---|---|
双层 for 循环 | [1, "1", null, undefined, String, String, /a/, /a/, NaN, NaN] | 对象和 NaN 不去重 |
Array.sort()加一行遍历冒泡 | [/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 |
Array.filter()加 indexOf | [1, "1", null, undefined, String, String, /a/, /a/] | 对象不去重 NaN 会被忽略掉 |
Object 键值对去重 | [1, "1", null, undefined, String, /a/, NaN] | 全部去重 |
ES6中的Set去重 | [1, "1", null, undefined, String, String, /a/, /a/, NaN] | 对象不去重 NaN 去重 |
内存考虑(去重复过程中,是想要空间复杂度最低吗?)
虽然说对于 V8 引擎,内存考虑已经显得不那么重要了,而且真的数据量很大的时候,一般去重在后台处理了。尽管如此,我们也不能放过任何一个可以证明自己优秀的
,还是考虑一下,嘿嘿。
以上的所有数组去重方式,应该 Object 对象去重复的方式是时间复杂度是最低的,除了一次遍历时间复杂度为O(n)
后,查找到重复数据的时间复杂度是O(1)
,类似散列表,大家也可以使用 ES6 中的 Map 尝试实现一下。
但是对象去重复的空间复杂度是最高的,因为开辟了一个对象,其他的几种方式都没有开辟新的空间,从外表看来,更深入的源码有待探究,这里只是要说明大家在回答的时候也可以考虑到时间复杂度
还有空间复杂度
。
另外补充一个误区,有的小伙伴会认为 Array.filter()
加 indexOf
这种方式时间复杂度为 O(n)
,其实不是这样,我觉得也是O(n^2)
。因为 indexOf
函数,源码其实它也是进行 for 循环遍历的。具体实现如下
String.prototype.indexOf = function(s) {
for (var i = 0; i < this.length - s.length; i++) {
if (this.charAt(i) === s.charAt(0) &&
this.substring(i, s.length) === s) {
return i;
}
}
return -1;
};
补充说明第三方库lodash
lodash 如何实现去重
简单说下 lodash
的 uniq
方法的源码实现。
这个方法的行为和使用 Set 进行去重的结果一致。
当数组长度大于等于 200
时,会创建 Set
并将 Set
转换为数组来进行去重(Set 不存在情况的实现不做分析)。当数组长度小于 200
时,会使用类似前面提到的 双重循环 的去重方案,另外还会做 NaN 的去重。
总结
面试时回答面试官的问题,除了你能把代码编出来运行出正确的结果,正确还包含对问题的独到见解,还需要考虑下面的问题:
优化 代码规范 容错性其实如果是非常难的问题,对你的竞争对手来说,也是难的,关键在于你所表达出的解决问题的思路,甚至通过表达解题思路的方向,以及你考虑问题的全面性,其实不仅仅这一道简单面试题,算法题是如此。
参考文章
MDN中一些函数讲解
深入分析数组去重
JavaScript专题之数组去重
排序算法学习总结
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好文章,我在看❤️