如何在JavaScript中对Set进行映射/约简/过滤操作？

Question

在JavaScript中，有没有办法对Set进行map/reduce/filter/等操作，还是我必须自己编写代码？

这里有一些合理的Set.prototype扩展。

Set.prototype.map = function map(f) {
  var newSet = new Set();
  for (var v of this.values()) newSet.add(f(v));
  return newSet;
};

Set.prototype.reduce = function(f,initial) {
  var result = initial;
  for (var v of this) result = f(result, v);
  return result;
};

Set.prototype.filter = function filter(f) {
  var newSet = new Set();
  for (var v of this) if(f(v)) newSet.add(v);
  return newSet;
};

Set.prototype.every = function every(f) {
  for (var v of this) if (!f(v)) return false;
  return true;
};

Set.prototype.some = function some(f) {
  for (var v of this) if (f(v)) return true;
  return false;
};

让我们来看一个小集合

let s = new Set([1,2,3,4]);

还有一些愚蠢的小函数

const times10 = x => x * 10;
const add = (x,y) => x + y;
const even = x => x % 2 === 0;

看看它们如何工作

s.map(times10);    //=> Set {10,20,30,40}
s.reduce(add, 0);  //=> 10
s.filter(even);    //=> Set {2,4}
s.every(even);     //=> false
s.some(even);      //=> true

这不是很好吗？是的，我也这么认为。将它与丑陋的迭代器用法进行比较。

// puke
let newSet = new Set();
for (let v in s) {
  newSet.add(times10(v));
}

和

// barf
let sum = 0;
for (let v in s) {
  sum = sum + v;
}

在 JavaScript 中，是否有更好的方法使用 Set 来实现 map 和 reduce 功能？

- Mulan

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将Set进行map-reduce的问题在于Sets不是Functors。 - Bartek Banachewicz

考虑一下 var s = new Set([1,2,3,4]); s.map((a) => 42);。它改变了元素的数量，而 map 通常不应该这样做。如果你只比较保留对象的部分，情况更糟，因为从技术上讲，你会得到未指定的结果。 - Bartek Banachewicz

我认为这是一个疏忽。对于一个Set来说，折叠（reduce）是完全可以的。 - Bartek Banachewicz

一些相关阅读：https://esdiscuss.org/topic/set-some-every-reduce-filter-map-methods - CodingIntrigue

every和some不应该使用filter来实现，这样它们可以提前return。 - Bergi

Answer 1

通过ES6的展开运算符将其转换为数组是一种简便的方法。

然后，您就可以使用所有数组函数了。

const mySet = new Set([1,2,3,4]);
[...mySet].reduce(...);

- ZephDavies

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因为Set没有提供这些功能，所以无法使用函数！ 这是一个完整、有指导性并且易于理解的解决方法，但目前在这个主题中还不存在。 尽管“花费更长时间”是一种令人遗憾的代价，但这是一个解决方法，直到Set实现这些功能！ - ZephDavies

这和Array.from有什么区别？ - pete

至少对我来说，这与Array.from的区别在于Array.from可以和TypeScript一起使用。而使用[...mySet]则会产生错误：TS2461: Type 'Set<number>' is not an array type. - Mikal Madsen

请参考 https://dev59.com/mFkR5IYBdhLWcg3w_B5d#40549565 了解spread和Array.from()的区别。基本上，这两个都可以在这里使用。 Array.from（）还可以处理没有实现@@iterator方法的类似数组的对象。 - ZephDavies

在V8中，另一个区别是对于大型Set，[...mySet]会导致堆栈溢出失败。 Array.from()不会为每个元素使用堆栈内存，因此当元素数量可能很大时，它的风险较小。 - peterflynn

Answer 2

总结来自评论的讨论：虽然没有技术上的原因不支持 reduce，但目前还没有提供，我们只能希望在 ES7 中它会有所改变。

至于 map，仅调用它可能会违反 Set 的限制，因此它在这里的存在可能是有争议的。

考虑使用函数 (a) => 42 进行映射 - 它将把集合的大小更改为 1，而这可能是您想要的，也可能不是。

如果您可以接受这种违反规则的情况，例如，您将要进行折叠操作，那么您可以在传递给 reduce 之前对每个元素应用 map 部分，从而接受中间集合（在这一点上不再是 Set）可能具有重复元素。这本质上等同于转换为数组进行处理。

- Bartek Banachewicz

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这个大部分是正确的，除了（使用上面的代码），s.map(a => 42) 将会得到 Set { 42 }，所以映射结果将会有不同的长度，但是不会有“重复”的元素。也许更新措辞，我会接受这个答案。 - Mulan

@naomik 哦，我在写这个的时候刚喝完第一杯咖啡。第二次看的时候，如果你接受它不是一个集合，传递给reduce的中间集合可能有立即元素 - 这就是我的意思。 - Bartek Banachewicz

哦，我明白了 - map必须映射到相同的类型，因此在目标集中可能会发生冲突。当我看到这个问题时，我认为map会从一个集合映射到一个数组。(就好像你做set.toArray().map()一样) - Simon_Weaver

在Scala和Haskell中，集合支持映射操作 - 它可以减少集合中的元素数量。 - Velizar Hristov

Answer 3

Map/Set集合缺少map/reduce/filter的原因似乎主要是概念上的问题。在Javascript中，每种集合类型是否应该实际指定其自己的迭代方法以允许此操作？

const mySet = new Set([1,2,3]);
const myMap = new Map([[1,1],[2,2],[3,3]]);

mySet.map(x => x + 1);
myMap.map(([k, x]) => [k, x + 1]);

替代

new Set(Array.from(mySet.values(), x => x + 1));
new Map(Array.from(myMap.entries(), ([k, x]) => [k, x + 1]));

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另一个选择是将map/reduce/filter指定为可迭代/迭代器协议的一部分，因为entries/values/keys返回Iterator。虽然可以想象并非每个可迭代对象也都是“可映射”的。另一种选择是为此目的指定单独的“集合协议”。

但是，我不知道ES上关于这个话题的当前讨论情况。

- user6445533

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每个 JavaScript 中的集合类型是否都应该指定自己的迭代方法以允许这样做？是的。所有使用 Array.from 和 new Set 的方法都只是一种变通方法，而且比 myArray.filter(isBiggerThan6Predicate); 更难读懂。现在我必须编写自己的 filterSet 函数，这样我就可以编写干净的代码：filterSet(setWithNumbers, biggerThan6Predicate); - KulaGGin

性能方面如何？我想像新的 Set (Array.from(mySet...)) 与自己的迭代方法相比有很多开销。 - Cadoiz

Answer 4

关于速度，如果你在 Set 方法 forEach()（为每个元素调用回调）和 values()（返回 Set 中所有值的迭代器）之间进行选择，值得一提。

例如，让我们从一个 Set 中过滤出偶数：

const generateSet = (n, m) => {
  // Generate list of length n with random numbers between 0 and m
  let arr = Array.from({ length: n }, () =>
    Math.floor(Math.random() * m)
  );
  // Convert to Set
  var set = new Set(arr);
  return set;
};

我们的两个过滤函数：

const filterValues = (set) => {
  // Using Iterator
  const it = set.values();
  let result = it.next();
  while (!result.done) {
    if (result.value % 2 === 0) {
      set.delete(result.value);
    }
    result = it.next();
  }
};

const filterForEach = (set) => {
  // invokes a callback
  set.forEach((item) => {
    if (item % 2 === 0) {
      set.delete(item);
    }
  });
};

为了计时，我们使用 Timing 这些包含来自范围 [0, 10,000,000] 的数字的随机数组，其中包含 5,000,000 个项目：

let setValues = generateSet(5000000, 10000000);
console.time("Filter with values()");
filterValues(setValues);
console.timeEnd("Filter with values()");

let setForEach = generateSet(5000000, 10000000);
console.time("Filter with forEach()");
filterForEach(setForEach);
console.timeEnd("Filter with forEach()");

结果是：

Filter with values(): 399.456ms
Filter with forEach(): 374.698ms

或者你可以继续使用数组方法：

const arrMethod = (set) => {
  // Using Array method
  const filter = [...set].filter((item) => item % 2 === 0);
  return filter;
};

let setArray = generateSet(5000000, 10000000);
console.time("Filter with array");
filterForEach(setArray);
console.timeEnd("Filter with array");

看起来一直更快...

Filter with values(): 356.486ms
Filter with forEach(): 386.825ms
Filter with array: 342.358ms

- Shav Vimalendiran

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请注意，数组方法返回的是一个数组而不是一个集合。 - undefined

Answer 5

const set = new Set([1,2,3,4,5]);

function filterSet(index) {
    set.delete([...set][index]);
}

filterSet(3); // Set { 1, 2, 3, 5, [size]: 4 }

我认为这是一个相当不错的解决方案，可以对集合进行“过滤”。

- Tjerk Pietersma

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大家好，很抱歉但我必须警告 - 不，禁止 - 这样做。转换为和从数组中获取数据是常见的，但Set不能保证其顺序不变。在你这个例子中 碰巧是相同的，但一般情况下并非如此。一个很容易破坏你代码的方法如下：const set = new Set([1, 1, 2]); filterSet(2); // 现在这句话是什么意思？ - colinta

RIP，是的，我猜这会出错。 - Tjerk Pietersma