Set.has（）方法是O（1）还是Array.indexOf O（n）？ [重复]

Question

这个问题在这里已有答案：

• Javascript ES6 computational/time complexity of collections 2回答

我在答案中看到Set.has()方法是O（1）而Array.indexOf()是O（n）。

var a = [1, 2, 3, 4, 5];
a.indexOf(5);          


s = new Set(a);
s.has(5);              //Is this O(1)?

Set.has()真的是O（1）吗？

Answer 1

如果有人读过specification的has()，就会有一个描述它的算法：

Set.prototype.has(value)的算法：

采取以下步骤：

• 设S为该值。
• 如果Type（S）不是Object，则抛出TypeError异常。
• 如果S没有[[SetData]]内部插槽，则抛出TypeError异常。
• 令条目为List的S [[SetData]]内部插槽的值。
• 对每个作为条目元素的e重复， 如果e不为空且SameValueZero（e，value）为true，则返回true。
• 返回false。

显然，基于该算法和REPEAT这个词的存在，人们可能会对它有一些混淆是O(1)（我们可以认为它可能是O(n)）。但是，在specification上我们可以读到：

必须使用散列表或其他机制来实现集合对象，这些机制平均提供对集合中元素数量的次线性访问时间。

感谢@CertainPerformance指出这一点。

因此，我们可以在最坏的情况下创建一个比较Array.indexOf()和Set.has()的测试，即查找一个根本不在数组中的项目（感谢@aquinas指向此测试）：

// Initialize array.
let a = [];

for (let i = 1; i < 500; i++)
{
    a.push(i);
}

// Initialize set.
let s = new Set(a);

// Initialize object.
let o = {};
a.forEach(x => o[x] = true);

// Test Array.indexOf().
console.time("Test_Array.indexOf()");
for (let i = 0; i <= 10000000; i++)
{
    a.indexOf(1000);
}
console.timeEnd("Test_Array.indexOf()");

// Test Set.has().
console.time("Test_Set.has()");
for (let i = 0; i <= 10000000; i++)
{
    s.has(1000);
}
console.timeEnd("Test_Set.has()");

// Test Object.hasOwnProperty().
console.time("Test_Object.hasOwnProperty()");
for (let i = 0; i <= 10000000; i++)
{
    o.hasOwnProperty(1000);
}
console.timeEnd("Test_Object.hasOwnProperty()");

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.as-console-wrapper {max-height:100% !important; top:0;}

现在我们可以看到Set.has()比Array.indexOf()表现更好。还有一个额外的比较Object.hasOwnProperty()作为参考。

Conclusion:

虽然O(1)的复杂性无法保证，但规范要求该方法在次线性时间内运行。而Set.has()，通常会比Array.indexOf()表现更好。

Another Test:

在下一个示例中，我们将生成一组随机的样本数据，稍后使用它来比较不同的方法。

// Generate a sample array of random items.

const getRandom = (min, max) =>
{
    return Math.floor(Math.random() * (max - min) + min);
}

let sample = Array.from({length: 10000000}, () => getRandom(0, 1000));

// Initialize array, set and object.

let a = [];

for (let i = 1; i <= 500; i++)
{
    a.push(i);
}

let s = new Set(a);
let o = {};
a.forEach(x => o[x] = true);

// Test Array.indexOf().

console.time("Test_Array.indexOf()");
for (let i = 0; i < sample.length; i++)
{
    a.indexOf(sample[i]);
}
console.timeEnd("Test_Array.indexOf()");

// Test Set.has().
console.time("Test_Set.has()");
for (let i = 0; i < sample.length; i++)
{
    s.has(sample[i]);
}
console.timeEnd("Test_Set.has()");

// Test Object.hasOwnProperty().
console.time("Test_Object.hasOwnProperty()");
for (let i = 0; i < sample.length; i++)
{
    o.hasOwnProperty(sample[i]);
}
console.timeEnd("Test_Object.hasOwnProperty()");

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最后，我想为我的答案的第一个版本可能造成的混乱道歉。感谢所有让我更好地理解我的错误。

Answer 2

我不认为具有5个元素的数组是检查时间复杂性的好例子。

因此，基于@ Shidersz的片段，我创建了一个新元素，它有许多元素并且只调用一次。

Set.has（）真的是O（1）吗？

是。根据下面的测试结果，Set.has（）的时间复杂度为O（1）。

const MAX = 10000000
let a = []
a.length = MAX

for (let i = 0; i < MAX; i++) {
  a[i] = i
}

let s = new Set(a)

let o = a.reduce((acc, e) => {
  acc[e] = e
  return acc
}, {})

console.time("Test_Array.IndexOf(0)\t")
a.indexOf(0);
console.timeEnd("Test_Array.IndexOf(0)\t")
console.time("Test_Array.IndexOf(n/2)\t")
a.indexOf(MAX / 2);
console.timeEnd("Test_Array.IndexOf(n/2)\t")
console.time("Test_Array.IndexOf(n)\t")
a.indexOf(MAX);
console.timeEnd("Test_Array.IndexOf(n)\t")

console.time("Test_Set.Has(0)\t\t")
s.has(0)
console.timeEnd("Test_Set.Has(0)\t\t")
console.time("Test_Set.Has(n/2)\t")
s.has(MAX / 2)
console.timeEnd("Test_Set.Has(n/2)\t")
console.time("Test_Set.Has(n)\t\t")
s.has(MAX)
console.timeEnd("Test_Set.Has(n)\t\t")

console.time("Test_Object[0]\t\t")
o[0]
console.timeEnd("Test_Object[0]\t\t")
console.time("Test_Object[n/2]\t")
o[MAX / 2]
console.timeEnd("Test_Object[n/2]\t")
console.time("Test_Object[n]\t\t")
o[MAX]
console.timeEnd("Test_Object[n]\t\t")

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  color: lime;
}

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  max-height: 100% !important;
  top: 0;
}