使用 ECMAScript 2021 实现 JavaScript 的 hashmap 数据结构-JavaScript中文网-JavaScript教程资源分享门户

引言

在前端开发中，数据结构是至关重要的一部分。HashMap 是一种重要的数据结构，在快速访问和处理大量数据时表现突出。JavaScript 原生提供了 Map 和 Set 两种集合类，但是没有提供类似HashMap的数据结构。本文将介绍如何使用 ECMAScript 2021 实现 HashMap 数据结构，并给出一些示例代码，以便读者更好地理解和实践。

HashMap 数据结构简介

HashMap 是一种基于关键码值(key-value)而进行访问的数据结构，通过把关键码值映射到数组中一个位置来访问记录，以加快查找的速度。这个映射函数叫做散列函数，存放记录的数组叫做散列表。

一个简单的 HashMap 的实现应该提供以下方法：

get(key)：查询指定 key 对应的 value
put(key, value)：插入一组 key-value
remove(key)：删除指定 key 对应的 value
has(key)：判断指定 key 是否存在

ECMAScript 2021 新特性

在先前的 ES6、ES7、ES8 版本中，JavaScript 已经提供了很多新特性来优化代码编写。而在 ECMAScript 2021 (ES12) 中，也提供了一些有助于优化 HashMap 实现的新特性：

Record 类型

Record 类型旨在为具有字符串键的对象提供纯类型定义。它可以用来定义具有确定属性集的 “数据记录” 的类型，这些属性集在对象生命周期内固定不变。我们可以借助 Record 对象简化代码并保证类型安全。

Record 的基本语法如下：

type Properties<T, V> = {
  [P in keyof T]: V;
};

type Record<K extends keyof any, T> = {
  [P in K]: T;
};

其中，Properties 和 Record 类型别名具有以下作用：

Properties<T, V> 类型别名定义了一个新类型：属性名称与 T 相同，属性的值类型为 V 的类型。
Record<K extends keyof any, T> 类型别名定义了一个新类型：属性名称为 K 的类型，并且属性值类型为 T。

下面是一个简单的示例：

type Person = {
  name: string;
  age: number;
};

type PersonMap = Record<string, Person>;

在上面的示例中，PersonMap 类型定义一个由字符串映射到 Person 对象的 HashMap。我们可以创建一个 PersonMap 类型对象，将其视为 HashMap 来使用。

Nullish 合并运算符

Nullish 合并运算符（??）为值为 null 或 undefined 的变量提供了一个更方便的默认值语法。它类似于逻辑或运算符 (||) ,但有两种不同之处:

当变量为 null 或 undefined 时，逻辑或运算符返回假值，而 Nullish 合并运算符返回这个变量自身。
当变量的值为假值(如 false 或者 0)时，逻辑或运算符将返回假值，而 Nullish 合并运算符返回这个变量自身的值。

下面是一个简单的示例，用来说明Nullish 合并运算符的用法。

const name = "";
const result = name ?? "default name"; // 返回默认值：default name

可选链运算符

在 ECMAScript 2020 规范中，JavaScript 引入了可选链运算符（? .）以使代码更简洁、可读性更高。可选链运算符允许我们检测及使用值可能为 null 或者 undefined 的对象的属性。在使用可选链运算符之前，我们可能需要使用 && 运算符进行 null 或 undefined 值的判断，现在可以使用可选链运算符更简化实现过程。

下面是一个示例，用来说明可选链运算符的使用方法。

const person = null;
const age = person?.age;

通过上述代码，我们可以避免了对 person 对象进行非空判断，大大增强了代码的可读性和可维护性。

使用 ECMAScript 2021 实现 HashMap

了解了 ECMAScript 2021 的新特性之后，就可以开始实现一个 HashMap 数据结构了。下面我们来实现一个简单的 HashMap 类：

type Record<K extends keyof any, T> = {
  [P in K]: T;
};

interface KeyValue<V> {
  key: string;
  value: V;
}

class HashMap<V> {
  private map: Record<string, KeyValue<V>> = {};

  get(key: string): V | undefined {
    const item = this.map[key];
    if (item === undefined) {
      return undefined;
    }
    return item.value;
  }

  put(key: string, value: V): void {
    this.map[key] = { key, value };
  }

  remove(key: string): void {
    delete this.map[key];
  }

  has(key: string): boolean {
    return this.map[key] !== undefined;
  }
}

在上述代码中，HashMap 类的实现非常简单，使用了 Record、KeyValue、interface 等 ECMAScript 2021 的新特性。对于 Record 类型的定义和上面的示例一致，KeyValue 类型用来存储 key-value 对。HashMap 类的主要方法是 get、put、remove 和 has，可以方便地查询、插入、删除和判断数据是否存在。

下面是一个简单的示例，使用 HashMap 在前端开发中存储数据：

const userMap = new HashMap<number>();
userMap.put("zhangsan", 18);
userMap.put("lisi", 20);
const age = userMap.get("zhangsan"); // 18
userMap.remove("lisi");
const exists = userMap.has("wangwu"); // false

通过这个示例，我们可以看到 HashMap 实现的简单性和易用性。HashMap 的实现代码也可以通过引入第三方库 Immutable.js 等方式来进一步优化和扩展。

总结

通过本文的介绍，我们了解了 HashMap 数据结构的基本概念和 JavaScript 中原生集合类 Map 和 Set 的用法。通过 ECMAScript 2021 的新特性和示例代码，我们学习了如何使用 ECMAScript 2021 来实现一个简单的 HashMap。上述示例是可参考的，并可以通过引入 Immutable.js 等第三方库来进一步优化和扩展代码实现。建议读者在日常项目开发中多熟悉和使用数据结构，提高代码运行效率与维护性。

来源：JavaScript中文网，转载请注明来源本文地址：https://www.javascriptcn.com/post/65a61ef4add4f0e0ffecbaee

使用 ECMAScript 2021 实现 JavaScript 的 hashmap 数据结构

引言