JavaScript数组高性能去重解决方案
在大多数的人眼里,数组去重是一个很简单的课题,很多人甚至熟练掌握了多种数组去重的方法,然而大多时候,我们却忽略了数组去重所消耗的时间资源。譬如我们在做前端性能优化的时候,又有多少人会考虑JavaScript的运行性能。今天,我将通过一组测试数据来给大家展示高性能数组去重的必要性。当然以上仅针对像我这样的强迫症患者,。
先展示下结论,有些不喜欢看过程的同学可以直接拿去用,当然你也可以使用本人的高性能js工具集:npm i efficient-js // 最高性能数组去重方法 10万数量级:3毫秒,100万数量级:6毫秒,1000万数量级36毫秒 Array.prototype.distinct = function () { var hash=[]; var obj = {}; for (i = 0; this[i] != null; i++) { if(!obj[this[i]]){ hash.push(this[i]); obj[this[i]] = this[i]; } } return hash; }
一、收集数组去重的方法
1、遍历数组法: 实现思路:新建一个数组,遍历去要重的数组,当值不在新数组的时候(indexOf为-1)就加入该新数组中;
2、数组下标判断法: 实现思路:如果当前数组的第 i 项在当前数组中第一次出现的位置不是 i,那么表示第 i 项是重复的,忽略掉。否则存入结果数组。
3、排序后相邻去除法: 实现思路:给传入的数组排序,排序后相同的值会相邻,然后遍历排序后数组时,新数组只加入不与前一值重复的值。
4、优化遍历数组法(推荐): 实现思路:双层循环,外循环表示从0到arr.length,内循环表示从i+1到arr.length,将没重复的右边值放入新数组。(检测到有重复值时终止当前循环同时进入外层循环的下一轮判断)
5、ES6实现:
a、实现思路: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。Set函数可以接受一个数组(或类似数组的对象)作为参数,用来初始化。
b、实现思路:Array.filter() + indexOf
6、双重 for 循环(最容易理解): 实现思路:外层循环遍历元素,内层循环检查是否重复,当有重复值的时候,可以使用 push(),也可以使用 splice()
7、for...of + includes() (双重for循环的升级版): 实现思路:外层用 for...of 语句替换 for 循环,把内层循环改为 includes(),先创建一个空数组,当 includes() 返回 false 的时候,就将该元素 push 到空数组中 ,类似的,还可以用 indexOf() 来替代 includes()
8、Array.sort(): 实现思路:首先使用 sort() 将数组进行排序,然后比较相邻元素是否相等,从而排除重复项
9、for...of + Object: 实现思路:利用Object唯一key的特性来实现去重
以上的方法去重都没问题,都可以实现数组去重的目的,但是性能差距很大,可能处理10000条数据以内的表现不回太明显,但是无论哪个程序都是由很多很多的指令组成的,假如你不去关注每一条指令的优化,而想当然的想直接优化程序,那么你注定会失败。"毋以善小而不为",虽然用在这里有些欠妥,但大体就是这个意思,一切都要从细节入手。我们先看看上面的去重方法,方法很多,我们需理一下,虽然上面的方法看起来思路不一样,但是可以分为两类:遍历数组和直接使用内置方法
然而遍历数组的方式有很多种,甚至不止上面的这些方法,我们首先对比遍历数组的方法的效率,然后在对比其他的
二、建立多维度的测试模板并验证
以下是测试结果的环境
首先我们列出所有的遍历数组的方法 function getRandomIntInclusive(min, max) { min = Math.ceil(min); max = Math.floor(max); return Math.floor(Math.random() * (max - min + 1)) + min; //The maximum is inclusive and the minimum is inclusive } var orgArray = Array.from(new Array(100000), ()=>{ return getRandomIntInclusive(1, 1000); }) // 普通for循环 Array.prototype.distinct1 = function () { var hash=[]; for (i = 0; i < this.length; i++) { if(hash.indexOf(this[i])==-1){ hash.push(this[i]); } } return hash; } // 优化版for循环 Array.prototype.distinct2 = function () { var hash=[]; for (i = 0, len = this.length; i < len; i++) { if(hash.indexOf(this[i])==-1){ hash.push(this[i]); } } return hash; } // 弱化版for循环 Array.prototype.distinct3 = function () { var hash=[]; for (i = 0; this[i] != null; i++) { if(hash.indexOf(this[i])==-1){ hash.push(this[i]); } } return hash; } // foreach Array.prototype.distinct4 = function () { var hash=[]; this.forEach(item => { if(hash.indexOf(item)==-1){ hash.push(item); } }) return hash; } // foreach变种 Array.prototype.distinct5 = function () { var hash=[]; Array.prototype.forEach.call(this, item => { if(hash.indexOf(item)==-1){ hash.push(item); } }) return hash; } // forin Array.prototype.distinct6 = function () { var hash=[]; for (key in this) { var item = this[key] if(hash.indexOf(item)==-1){ hash.push(item); } } return hash; } // map Array.prototype.distinct7 = function () { var hash=[]; this.map(item => { if(hash.indexOf(item)==-1){ hash.push(item); } }); return hash; } // forof Array.prototype.distinct8 = function () { var hash=[]; for (let item of this) { if(hash.indexOf(item)==-1){ hash.push(item); } } return hash; } var startTime,endTime, rtn; function test(types) { types.forEach(type => { startTime = new Date(); rtn = orgArray[type](); endTime = new Date(); console.log(`数量级[${orgArray.length/10000}万]去重后数组长度为${rtn.length},使用${type}消耗时长${endTime - startTime}毫秒`) console.log("----------------------------------------------------------------------"); }) } var testArray = []; for (i = 1; i <= 8;i++) { testArray.push("distinct" + i); } test(testArray)
输出结果:
把数据量级提高到100万、1000万,测试结果如下:
基于以上测试结果我们可以排除forin,但是其他的遍历数组的方法相差不到,我们取目前表现最好的弱化版for循环(其实针对我们的测试环境是强化版,哈哈)
(distinct6的去重后结果居然是1008,这个其实个for in的遍历机制有关,for in会遍历其原型链,所以for in不适合遍历数组,具体参考forin和forof的区别)
上代码 function getRandomIntInclusive(min, max) { min = Math.ceil(min); max = Math.floor(max); return Math.floor(Math.random() * (max - min + 1)) + min; //The maximum is inclusive and the minimum is inclusive } var orgArray = Array.from(new Array(100000), ()=>{ return getRandomIntInclusive(1, 1000); }) // indexOf Array.prototype.distinct1 = function () { var hash=[]; for (i = 0; this[i] != null; i++) { if(hash.indexOf(this[i])==-1){ hash.push(this[i]); } } return hash; } // 数组下标判断法 Array.prototype.distinct2 = function () { var hash=[]; for (i = 0; this[i] != null; i++) { if(this.indexOf(this[i])==i){ hash.push(this[i]); } } return hash; } // includes Array.prototype.distinct3 = function () { var hash=[]; for (i = 0; this[i] != null; i++) { if(!hash.includes(this[i])){ hash.push(this[i]); } } return hash; } // Object Array.prototype.distinct4 = function () { var hash=[]; var obj = {}; for (i = 0; this[i] != null; i++) { if(!obj[i]){ hash.push(this[i]); obj[i] = this[i]; } } return hash; } var startTime,endTime, rtn; function test(types) { types.forEach(type => { startTime = new Date(); rtn = orgArray[type](); endTime = new Date(); console.log(`数量级[${orgArray.length/10000}万]去重后数组长度为${rtn.length},使用${type}消耗时长${endTime - startTime}毫秒`) console.log("----------------------------------------------------------------------"); }) } var testArray = []; for (i = 1; i <= 4;i++) { testArray.push("distinct" + i); } test(testArray)
测试结果如下
这个结果就拉开差距了,在看下100万和1000万的结果
结论很明确,数据量级呈线性增长,正常的遍历数组的方式中中用objec的方法效率大大领先其他方法,我们再次来回顾下object方法的实现思路,
利用Object唯一key的特性来实现去重
为了保证不漏掉,我们object的去重取执行所有的遍历方法 function getRandomIntInclusive(min, max) { min = Math.ceil(min); max = Math.floor(max); return Math.floor(Math.random() * (max - min + 1)) + min; //The maximum is inclusive and the minimum is inclusive } var orgArray = Array.from(new Array(100000), ()=>{ return getRandomIntInclusive(1, 1000); }) // 普通for循环 Array.prototype.distinct1 = function () { var hash=[]; var obj = {}; for (i = 0; i < this.length; i++) { if(!obj[this[i]]){ hash.push(this[i]); obj[this[i]] = this[i]; } } return hash; } // 优化版for循环 Array.prototype.distinct2 = function () { var hash=[]; var obj = {}; for (i = 0, len = this.length; i < len; i++) { if(!obj[this[i]]){ hash.push(this[i]); obj[this[i]] = this[i]; } } return hash; } // 弱化版for循环 Array.prototype.distinct3 = function () { var hash=[]; var obj = {}; for (i = 0; this[i] != null; i++) { if(!obj[this[i]]){ hash.push(this[i]); obj[this[i]] = this[i]; } } return hash; } // foreach Array.prototype.distinct4 = function () { var hash=[]; var obj = {}; this.forEach(item => { if(!obj[item]){ hash.push(item); obj[item] = item; } }) return hash; } // foreach变种 Array.prototype.distinct5 = function () { var hash=[]; var obj = {}; Array.prototype.forEach.call(this, item => { if(!obj[item]){ hash.push(item); obj[item] = item; } }) return hash; } // forin Array.prototype.distinct6 = function () { var hash=[]; var obj = {}; for (key in this) { var item = this[key]; if(!obj[item]){ hash.push(item); obj[item] = item; } } return hash; } // map Array.prototype.distinct7 = function () { var hash=[]; var obj = {}; this.map(item => { if(!obj[item]){ hash.push(item); obj[item] = item; } }); return hash; } // forof Array.prototype.distinct8 = function () { var hash=[]; var obj = {}; for (let item of this) { if(!obj[item]){ hash.push(item); obj[item] = item; } } return hash; } var startTime,endTime, rtn; function test(types) { types.forEach(type => { startTime = new Date(); rtn = orgArray[type](); endTime = new Date(); console.log(`数量级[${orgArray.length/10000}万]去重后数组长度为${rtn.length},使用${type}消耗时长${endTime - startTime}毫秒`) console.log("----------------------------------------------------------------------"); }) } var testArray = []; for (i = 1; i <= 8;i++) { testArray.push("distinct" + i); } test(testArray)
结论如下
依然再次测试100万和1000万的,结果如下
可以得出结论,普通的for循环(优化版、弱化版)加上Object的组合在遍历数组的方法大幅领先其他方法,我们现在可以使用object与其他方法进行对比来
(distinct6的去重后结果居然是1008,这个其实个for in的遍历机制有关,for in会遍历其原型链,所以for in不适合遍历数组,具体参考 forin和forof的区别 )function getRandomIntInclusive(min, max) { min = Math.ceil(min); max = Math.floor(max); return Math.floor(Math.random() * (max - min + 1)) + min; //The maximum is inclusive and the minimum is inclusive } var orgArray = Array.from(new Array(100000), ()=>{ return getRandomIntInclusive(1, 1000); }) // 普通for循环 Array.prototype.distinct1 = function () { var hash=[]; var obj = {}; for (i = 0; i < this.length; i++) { if(!obj[this[i]]){ hash.push(this[i]); obj[this[i]] = this[i]; } } return hash; } // 优化版for循环 Array.prototype.distinct2 = function () { var hash=[]; var obj = {}; for (i = 0, len = this.length; i < len; i++) { if(!obj[this[i]]){ hash.push(this[i]); obj[this[i]] = this[i]; } } return hash; } // 弱化版for循环 Array.prototype.distinct3 = function () { var hash=[]; var obj = {}; for (i = 0; this[i] != null; i++) { if(!obj[this[i]]){ hash.push(this[i]); obj[this[i]] = this[i]; } } return hash; } // new Set() + [...] Array.prototype.distinct4 = function () { return [...new Set(this)]; } // new Set() + Array.from Array.prototype.distinct5 = function () { return Array.from(new Set(this)); } // Array.filter() + Object Array.prototype.distinct6 = function () { var hash=[]; var obj = {}; return this.filter(item => { if (!obj[item]) { obj[item] = item; return true; } }) } // 双重for循环 Array.prototype.distinct7 = function () { let arr = [...this]; for (let i=0, len=arr.length; i { startTime = new Date(); rtn = orgArray[type](); endTime = new Date(); console.log(`数量级[${orgArray.length/10000}万]去重后数组长度为${rtn.length},使用${type}消耗时长${endTime - startTime}毫秒`) console.log("----------------------------------------------------------------------"); }) } var testArray = []; for (i = 1; i <= 8;i++) { testArray.push("distinct" + i); } test(testArray)
结果如下
基本上可以去除双重for循环和Array.sort(),我们再次测试100万数量级别的
双重for循环执行挂掉了…看下30万的
我们去除双重for循环执行100万和1000万
很明显普通for循环(包含优化版和弱化版)+ Object遥遥领先。
三、给出测试结果报告
通过多次执行普通for循环、优化版、弱化版,最终得出结论,效率:弱化版>普通版>优化版
弱化版可以更名特殊版,哈哈
// 最高性能数组去重方法 10万数量级:3毫秒,100万数量级:6毫秒,1000万数量级36毫秒 Array.prototype.distinct = function () { var hash=[]; var obj = {}; for (i = 0; this[i] != null; i++) { if(!obj[this[i]]){ hash.push(this[i]); obj[this[i]] = this[i]; } } return hash; }
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