۳۰ ژوئیه ۲۰۲۱

ساختارهای Map و Set

تا حالا ما درباره ساختارهای داده پیچیده زیر آشنا شدیم:

  • شیءها برای ذخیره‌سازی مجموعه‌های کلیددار استفاده می‌شوند.
  • آرایه‌ها برای ذخیره‌سازی مجموعه‌های ترتیبی استفاده می‌شوند.

اما اینها در زندگی واقعی کافی نیستند. به همین دلیل است که Map و Set وجود دارند.

ساختار Map

Map مجموعه‌ای از داده‌های کلیددار است، درست مانند Object. اما تفاوت اصلی آنها این است که Map اجازه می‌دهد که کلیدها از هر نوعی باشند.

متدها و ویژگی‌های آن:

  • new Map() – map را می‌سازد.
  • map.set(key, value) – value را به واسطه key ذخیره می‌کند.
  • map.get(key) – مقدار را به واسطه key برمی‌گرداند، اگر key در map وجود نداشته باشد undefined برگردانده می‌شود.
  • map.has(key) – اگر key وجود داشته باشد true برگردانده می‌شود، در غیر این صورت false.
  • map.delete(key) – مقدار را به واسطه key حذف می‌کند.
  • map.clear() – همه چیز را از map حذف می‌کند.
  • map.size – تعداد المان‌های کنونی را برمی‌گرداند.

برای مثال:

let map = new Map();

map.set('1', 'str1');   // یک کلید رشته‌ای
map.set(1, 'num1');     // یک کلید عددی
map.set(true, 'bool1'); // boolean یک کلید

// شیء را به یاد دارید؟ شیء کلیدها را به رشته تبدیل می‌کرد
// :نوع را حفظ می‌کند، پس این دو تفاوت دارند Map
alert( map.get(1)   ); // 'num1'
alert( map.get('1') ); // 'str1'

alert( map.size ); // 3

همانطور که می‌بینیم، برخلاف شیءها، کلیدها به رشته تبدیل نمی‌شوند. هر نوع از کلید امکان‌پذیر است.

map[key] راه درستی برای استفاده از Map نیست

اگرچه map[key] هم کار می‌کند، برای مثال ما می‌توانیم بنویسیم map[key] = 2، این کار یعنی باmap` مانند یک شیء ساده جاوااسکریپت کار کنیم، پس باعث ایجاد تمام محدودیت‌های متناظر می‌شود (فقط کلیدهای رشته‌ای/سمبلی مجاز خواهد بود و دیگر محدودیت‌ها).

پس ما باید از متدهای map استفاده کنیم: set، get و…

ساختار Map می‌تواند از شیءها هم به عنوان کلید استفاده کند.

برای مثال:

let john = { name: "John" };

// بیایید برای هر کاربر تعداد دفعات بازدیدشان را ذخیره کنیم
let visitsCountMap = new Map();

// کلید است map برای john
visitsCountMap.set(john, 123);

alert( visitsCountMap.get(john) ); // 123

استفاده از شیءها به عنوان کلید یکی از ویژگی‌های مهم و قابل توجه Map است. چنین چیزی برای Object ممکن نیست. رشته به عنوان کلید در Object مشکلی ندارد، اما ما نمی‌توانیم از یک Object دیگر به عنوان کلید در Object استفاده کنیم.

بیایید امتحان کنیم:

let john = { name: "John" };
let ben = { name: "Ben" };

let visitsCountObj = {}; // استفاده از یک شیء

visitsCountObj[ben] = 234; // به عنوان کلید ben استفاده از شیء
visitsCountObj[john] = 123; // می‌شود ben به عنوان کلید که جایگزین شیء john استفاده از شیء

// !این چیزی است که نوشته شده
alert( visitsCountObj["[object Object]"] ); // 123

به دلیل این که visitsCountObj یک شیء است، تمام کلیدهای Object مانند john و ben در بالا را به رشته "[object Object]" تبدیل می‌کند. قطعا چیزی نیست که ما بخواهیم.

چگونگی مقایسه کلیدها در Map

برای آزمایش برابری کلیدها، Map از الگوریتم SameValueZero استفاده می‌کند. این الگوریتم تقریبا با مقایسه برابری سخت‌گیرانه === یکسان است، اما تفاوت این است که NaN با NaN یکسان فرض می‌شود. پس NaN هم می‌تواند به عنوان کلید استفاده شود.

این الگوریتم نمی‌تواند تغییر داده یا شخصی‌سازی شود.

زنجیره‌ای

تمام map.setها خود map را برمی‌گردانند، پس ما می‌توانیم فراخوانی‌ها را به صورت «زنجیره‌ای» انجام دهیم:

map.set('1', 'str1')
  .set(1, 'num1')
  .set(true, 'bool1');

حلقه زدن در Map

برای حلقه زدن در map 3 متد وجود دارد:

  • map.keys() – یک حلقه‌پذیر برای کلیدها برمی‌گرداند،
  • map.values() – یک حلقه‌پذیر برای مقدارها برمی‌گرداند،
  • map.entries() – یک حلقه‌پذیر برای برای اطلاعات به شکل [key, value] برمی‌گرداند که به صورت پیش‌فرض در for..of استفاده می‌شود.

برای مثال:

let recipeMap = new Map([
  ['cucumber', 500],
  ['tomatoes', 350],
  ['onion',    50]
]);

// در کلیدها حلقه بزن (سبزیجات)
for (let vegetable of recipeMap.keys()) {
  alert(vegetable); // cucumber, tomatoes, onion
}

// در مقدارها حلقه بزن (میزان آن‌ها)
for (let amount of recipeMap.values()) {
  alert(amount); // 500, 350, 50
}

// حلقه بزن [key, value] در اطلاعات به شکل
for (let entry of recipeMap) { // recipeMap.entries() مشابه با
  alert(entry); // (و بقیه اطلاعات) cucumber,500
}
ترتیب درج کردن استفاده می‌شود

حلقه زدن با همان ترتیبی که مقدارها اضافه شده‌اند انجام می‌شود. برخلاف یک Object معمولی، Map این ترتیب را حفظ می‌کند.

علاوه بر آن، Map یک متد forEach درون‌ساخت هم دارد، درست شبیه به Array:

// اجرا می‌شود (key,value) تابع برای هر جفت
recipeMap.forEach( (value, key, map) => {
  alert(`${key}: ${value}`); // و غیره cucumber: 500
});

متد Object.entries: ایجاد Map از Object

زمانی که یک Map ساخته می‌شود، ما می‌توانیم برای مقداردهی اولیه، یک آرایه (یا هر حلقه‌پذیر دیگری) را با جفت‌های کلید/مقدار در آن بنویسیم، مثل اینجا:

// [key, value] آرایه‌ای از جفت‌های
let map = new Map([
  ['1',  'str1'],
  [1,    'num1'],
  [true, 'bool1']
]);

alert( map.get('1') ); // str1

اگر ما یک شیء ساده داریم و بخواهیم از آن یک Map بسازیم، می‌توانیم از متد درون‌ساخت Object.entries(obj) استفاده کنیم که برای یک شیء آرایه‌ای از جفت‌های کلید/مقدار را دقیقا در همان فرمت برمی‌گرداند.

بنابراین ما می‌توانیم به این صورت از شیء یک map بسازیم:

let obj = {
  name: "John",
  age: 30
};

let map = new Map(Object.entries(obj));

alert( map.get('name') ); // John

اینجا Object.entries یک آرایه از جفت‌های کلید/مقدار برمی‌گرداند: [ ["name","John"], ["age", 30] ]. این چیزی است که Map نیاز دارد.

متد Object.fromEntries: ایجاد Object از Map

ما به تازگی دیدیم که چگونه از یک شیء ساده با استفاده از Object.entries(obj) یک Map بسازیم.

متد Object.fromEntries کار برعکس آن را انجام می‌دهد: با دادن یک آرایه از جفت‌های [key, value] به آن، یک شیء از آنها می‌سازد:

let prices = Object.fromEntries([
  ['banana', 1],
  ['orange', 2],
  ['meat', 4]
]);

// prices = { banana: 1, orange: 2, meat: 4 } حالا داریم

alert(prices.orange); // 2

می‌توانیم از Object.fromEntries برای ساخت یک شیء ساده از Map استفاده کنیم.

برای مثال ما داده را در یک Map دخیره می‌کنیم اما نیاز داریم که آن را به یک کد شخص ثالث بدهیم که یک شیء ساده را قبول می‌کند.

شروع می‌کنیم:

let map = new Map();
map.set('banana', 1);
map.set('orange', 2);
map.set('meat', 4);

let obj = Object.fromEntries(map.entries()); // ساخت یک شیء ساده (*)

// !انجام شد
// obj = { banana: 1, orange: 2, meat: 4 }

alert(obj.orange); // 2

فراخونی map.entries() یک حلقه‌پذیر از جفت‌های کلید/مقدار برمی‌گرداند، دقیقا در شکل مناسب برای Object.fromEntries.

همچنین می‌توانیم خط (*) را کوتاه‌تر کنیم:

let obj = Object.fromEntries(map); // را حذف کردیم .entries()

این دو یکسان هستند چون Object.fromEntries یک شیء حلقه‌پذیر را به عنوان آرگومان می‌پذیرد. نباید لزوما یک آرایه باشد. یک حلقه‌زدن استاندارد در map جفت‌های کلید/مقدار یکسان با map.entries() را برمی‌گرداند. بنابراین ما شیء ساده‌ای با کلید/مقدارهای یکسان با map دریافت می‌کنیم.

ساختار Set

یک Set مجموعه‌ای خاص است – «دسته‌ای از مقدارها» (بدون کلید) که هر مقدار تنها یک بار در آن واقع می‌شود.

متدهای اصلی آن:

  • new Set(iterable) – set را ایجاد می‌کند و اگر یک شیء حلقه‌پذیر داده شود (معمولا یک آرایه)، مقدارها را از آن درون set کپی می‌کند.
  • set.add(value) – یک مقدار اضافه می‌کند و خود set را برمی‌گرداند.
  • set.delete(value) – مقدار را حذف می‌کند و اگر value هنگام فراخوانی وجود داشته باشد true را برمی‌گرداند، در غیر این صورت false.
  • set.has(value) – اگر مقدار در set وجود داشته باشد true را برمی‌گرداند، در غیر این صورت false.
  • set.clear() – همه چیز را از set حذف می‌کند.
  • set.size – برابر با تعداد المان‌ها است.

ویژگی اصلی این اصت که فراخوانی‌های پی‌در‌پی set.add(value) با مقداری یکسان، کاری انجام نمی‌دهد. به همین دلیل است که هر مقدار تنها یک بار در Set واقع می‌شوند.

برای مثال، ما بازدیدکنندگانی داریم و می‌خواهیم همه افراد را به یاد بسپاریم. اما بازدیدهای تکراری نباید حساب شوند. یک بازدیدکننده باید تنها یک بار «شمرده شود».

Set ساختار کاملا مناسبی برای این کار است:

let set = new Set();

let john = { name: "John" };
let pete = { name: "Pete" };
let mary = { name: "Mary" };

// بازدیدها، بعضی از کاربران چندبار مراجعه می‌کنند
set.add(john);
set.add(pete);
set.add(mary);
set.add(john);
set.add(mary);

// تنها مقدارهای یکتا را نگه می‌دارد set
alert( set.size ); // 3

for (let user of set) {
  alert(user.name); // John (Mary و Pete سپس)
}

جایگزین Set می‌تواند آرایه‌ای از کاربران و کدی برای بررسی تکراری بودن کاربر در هر بار اضافه کردن با استفاده از arr.find باشد. اما عملکرد کد ممکن است بسیار بد باشد چون این متد تمام آرایه و هر المان را بررسی می‌کند. Set برای بررسی یکتا بودن از درون بسیار بهینه‌تر است.

حلقه‌زدن در Set

ما می‌توانیم در set هم با for..of و هم با استفاده از forEach حلقه بزنیم:

let set = new Set(["oranges", "apples", "bananas"]);

for (let value of set) alert(value);

// :forEach کار مشابه با استفاده از
set.forEach((value, valueAgain, set) => {
  alert(value);
});

یک چیز جالب را در نظر داشته باشید. تابعی که به forEach داده شده 3 آرگومان دارد: یک value، سپس مقدار یکسان valueAgain و سپس شیء مورد نظر. در واقع، مقداری یکسان دو بار در آرگومان ظاهر می‌شود.

این به دلیل سازگاری با Map است که تابع داده شده به forEach دارای 3 آرگومان است. قطعا کمی عجیب به نظر می‌رسد. اما می‌تواند به جایگزینی Map با Set و برعکس در بعضی موارد کمک کند.

همچنین متدهای مشابهی که Map هم برای حلقه‌زننده‌ها دارد، پشتیبانی می‌شوند:

  • set.keys() – یک شیء حلقه‌پذیر برای مقدارها را برمی‌گرداند،
  • set.values() – با set.keys() یکسان است، برای سازگاری با Map
  • set.entries() – یک شیء حلقه‌پذیر را برای اطلاعات به شکل [value, value] برمی‌گرداند، برای سازگاری با Map وجود دارد.

خلاصه

Map – یک مجموعه از مقدارهای کلیددار است.

متدها و ویژگی‌های آن:

  • new Map([iterable]) – map را می‌سازد، برای مقداردهی اولیه از iterable(حلقه‌پذیر) اختیاری (مانند آرایه) از جفت‌های [key,value] می‌توان استفاده کرد.
  • map.set(key, value) – مقدار را به واسطه کلید ذخیره می‌کند، خود map را برمی‌گرداند.
  • map.get(key) – مقدار را به واسطه کلید برمی‌گرداند، اگر key در map وجود نداشته باشد undefined برمی‌گرداند.
  • map.has(key) – اگر key وجود داشته باشد true برمی‌گرداند، در غیر این صورت false.
  • map.delete(key) – مقدار را به واسطه کلید حذف می‌کند، اگر key در لحظه فراخوانی وجود داشته باشد true برمی‌گرداند، در غیر این صورت false.
  • map.clear() – همه چیز را از map حذف می‌کند.
  • map.size – تعداد المان‌ها را برمی‌گرداند.

تفاوت آن با Object معمولی:

  • هر کلیدی ممکن است، شیءها هم می‌توانند کلید باشند.
  • متدهای خوب بیشتر، ویژگی size

Set – یک مجموعه از مقدارهای یکتا است.

متدها و ویژگی‌های آن:

  • new Set([iterable]) – set را ایجاد می‌کند، برای مقداردهی اولیه می‌توان از iterable(حلقه‌پذیر مانند آرایه) شامل مقدارها استفاده کرد.
  • set.add(value) – یک مقدار را اضافه می‌کند (اگر value وجود داشته باشد کاری نمی‌کند)، خود set را برمی‌گرداند.
  • set.delete(value) – مقدار را حذف می‌کند، اگر value هنگام فراخوانی وجود داشته باشد true را برمی‌گرداند، در غیر این صورت false.
  • set.has(value) – اگر مقدار در set وجود داشته باشد true را برمی‌گرداند، در غیر این صورت false.
  • set.clear() – همه چیز را از set حذف می‌کند.
  • set.size – برابر با تعداد المان‌ها است.

حلقه‌زدن در Map و Set همیشه با ترتیب اضافه‌کردن انجام می‌شود، پس ما نمی‌توانیم بگوییم این مجموعه‌ها نامرتب هستند اما نمی‌توانیم المان‌ها را دوباره مرتب کنیم یا به صورت مستقیم یک المان را با استفاده از عدد آن دریافت کنیم.

تمارین

اهمیت: 5

فرض کنیم arr یک آرایه باشد.

تابع unique(arr) را بسازید که باید آرایه‌ای شامل المان‌های خاص arr را برگرداند.

برای مثال:

function unique(arr) {
  /* کد شما */
}

let values = ["Hare", "Krishna", "Hare", "Krishna",
  "Krishna", "Krishna", "Hare", "Hare", ":-O"
];

alert( unique(values) ); // Hare, Krishna, :-O

پی‌نوشت: اینجا رشته‌ها استفاده شده‌اند اما می‌توانند هر مقداری از هر نوعی باشند.

پی‌نوشت دوم: از Set برای ذخیره مقدارهای یکتا استفاده کنید.

باز کردن یک sandbox همراه با تست‌ها.

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

باز کردن راه‌حل همراه با تست‌ها درون یک sandbox.

اهمیت: 4

واروواژه‌ها کلمه‌هایی هستند که تعداد برابری از حروف یکسان دارند، اما با ترتیبی متفاوت.

برای مثال:

nap - pan
ear - are - era
cheaters - hectares - teachers

یک تابع aclean(arr) بنویسید که آرایه‌ای تهی از واروواژه‌ها را برمی‌گرداند.

برای مثال:

let arr = ["nap", "teachers", "cheaters", "PAN", "ear", "era", "hectares"];

alert( aclean(arr) ); // "nap,teachers,ear" یا "PAN,cheaters,era"

از هر گروه واروواژه باید تنها یک کلمه بماند، مهم نیست کدام باشد.

باز کردن یک sandbox همراه با تست‌ها.

برای پیدا کردن واروواژه‌ها، بیایید هر کلمه را به حروف آن تقسیم کنیم و مرتبش کنیم. زمانی که حروف مرتب شوند، تمام واروواژه‌ها یکسان هستند.

برای مثال:

nap, pan -> anp
ear, era, are -> aer
cheaters, hectares, teachers -> aceehrst
...

ما از کلمه‌هایی که حروف آنها مرتب شده‌اند به عنوان کلید map استفاده می‌کنیم تا فقط یک مقدار را به ازای یک کلید ذخیره کنیم:

function aclean(arr) {
  let map = new Map();

  for (let word of arr) {
    // کلمه را به حروف آن تقسیم می‌کنیم، آنها را مرتب می‌کنیم و به یکدیگر متصل می‌کنیم
    let sorted = word.toLowerCase().split('').sort().join(''); // (*)
    map.set(sorted, word);
  }

  return Array.from(map.values());
}

let arr = ["nap", "teachers", "cheaters", "PAN", "ear", "era", "hectares"];

alert( aclean(arr) );

ترتیب‌بندی حروف با زنجیره‌ای از فراخوانی‌ها در خط (*) انجام می‌شود.

برای اینکه بهتر شود بیایید آن را به چندین خط تقسیم کنیم:

let sorted = word // PAN
  .toLowerCase() // pan
  .split('') // ['p','a','n']
  .sort() // ['a','n','p']
  .join(''); // anp

دو کلمه متفاوت 'PAN' و 'nap' کلمه یکسان 'anp' که حروف آن مرتب شده است را دریافت می‌کنند.

خط بعدی کلمه را درون map قرار می‌دهد:

map.set(sorted, word);

اگر ما هر زمانی دوباره کلمه‌ای با شکل یکسانی از حروف مرتب شده آن را ببینیم، سپس جایگزین مقدار قبلی می‌شود که کلید یکسانی در map دارد. پس ما همیشه حداکثر یک کلمه به ازای شکل مرتب شده آن داریم.

در پایان Array.from(map.values()) یک حلقه‌پذیر از مقدارهای map دریافت می‌کند (ما به کلیدها در نتیجه احتیاجی نداریم) و یک آرایه از آنها برمی‌گرداند.

اینجا ما می‌توانستیم به جای Map از شیء ساده هم استفاده کنیم چون کلیدها رشته هستند.

راه حل ما اینگونه به نظر می‌رسد:

function aclean(arr) {
  let obj = {};

  for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
    let sorted = arr[i].toLowerCase().split("").sort().join("");
    obj[sorted] = arr[i];
  }

  return Object.values(obj);
}

let arr = ["nap", "teachers", "cheaters", "PAN", "ear", "era", "hectares"];

alert( aclean(arr) );
function aclean(arr) {
  let map = new Map();

  for(let word of arr) {
    let sorted = word.toLowerCase().split("").sort().join("");
    map.set(sorted, word);
  }

  return Array.from(map.values());
}

باز کردن راه‌حل همراه با تست‌ها درون یک sandbox.

اهمیت: 5

ما می‌خواهیم یک آرایه از map.keys() را دورن یک متغیر دیافت کنیم و سپس متدهای مخصوص آرایه را روی آن اعمال کنیم مانند .push.

اما کار نمی‌کند:

let map = new Map();

map.set("name", "John");

let keys = map.keys();

// Error: numbers.push is not a function
keys.push("more");

چرا؟ چگونه می‌توانیم کد را درست کنیم تا keys.push کار کند؟

دلیلش این است که map.keys() یک حلقه‌پذیر را برمی‌گرداند نه یک آرایه.

ما می‌توانیم با استفاده از Array.from آن را به آرایه تبدیل کنیم:

let map = new Map();

map.set("name", "John");

let keys = Array.from(map.keys());

keys.push("more");

alert(keys); // name, more
نقشه آموزش

نظرات

قبل از نظر دادن این را بخوانید…
  • اگر پیشنهادی برای بهبود ترجمه دارید - لطفا یک ایشوی گیت‌هاب یا یک پول‌ریکوئست به جای کامنت‌گذاشتن باز کنید.
  • اگر چیزی را در مقاله متوجه نمی‌شوید – به دقت توضیح دهید.
  • برای قراردادن یک خط از کد، از تگ <code> استفاده کنید، برای چندین خط – کد را درون تگ <pre> قرار دهید، برای بیش از ده خط کد – از یک جعبهٔ شنی استفاده کنید. (plnkr، jsbin، codepen…)