JavaScript ma'lumotlar tuzilmalari: Map, Set va maxsus tatbiqlar

JavaScript dasturlash olamida samarali va kengaytiriladigan kod yozish uchun ma'lumotlar tuzilmalarini tushunish juda muhim. JavaScript massivlar va obyektlar kabi o'rnatilgan ma'lumotlar tuzilmalarini taqdim etsa-da, Map va Set ma'lum stsenariylarda unumdorlikni va kodning o'qilishini sezilarli darajada yaxshilaydigan maxsus funksiyalarni taklif qiladi. Bundan tashqari, maxsus ma'lumotlar tuzilmalarini qanday amalga oshirishni bilish muayyan muammoli sohalar uchun yechimlarni moslashtirishga imkon beradi. Ushbu keng qamrovli qo'llanma JavaScript Map, Set'larini o'rganadi va maxsus ma'lumotlar tuzilmalarini yaratishga chuqurroq kirib boradi.

JavaScript Map'larini tushunish

Map - bu obyektlarga o'xshash kalit-qiymat juftliklari to'plami. Biroq, Map'lar an'anaviy JavaScript obyektlariga nisbatan bir qancha afzalliklarga ega bo'lib, ularni ma'lumotlarni boshqarish uchun kuchli vositaga aylantiradi. Obyektlardan farqli o'laroq, Map'lar har qanday ma'lumot turidagi (shu jumladan obyektlar va funksiyalar) kalitlarga ruxsat beradi, elementlarning qo'shilish tartibini saqlaydi va o'rnatilgan size xususiyatini taqdim etadi.

Map'larning asosiy xususiyatlari va afzalliklari:

• Kalitlar uchun har qanday ma'lumot turi: Map'lar obyektlardan farqli o'laroq (ular faqat satrlar yoki Symbol'larga ruxsat beradi) har qanday ma'lumot turini kalit sifatida ishlata oladi.
• Qo'shilish tartibi saqlanadi: Map'lar elementlar qo'shilgan tartibda takrorlanadi, bu esa kutilgan xatti-harakatni ta'minlaydi.
• Size xususiyati: Map'larda o'rnatilgan size xususiyati mavjud bo'lib, bu kalit-qiymat juftliklari sonini aniqlashni osonlashtiradi.
• Tez-tez qo'shish va o'chirish uchun yaxshiroq unumdorlik: Map'lar obyektlarga nisbatan kalit-qiymat juftliklarini tez-tez qo'shish va o'chirish uchun optimallashtirilgan.

Map metodlari:

• set(key, value): Map'ga yangi kalit-qiymat juftligini qo'shadi.
• get(key): Berilgan kalit bilan bog'liq qiymatni oladi.
• has(key): Map'da kalit mavjudligini tekshiradi.
• delete(key): Map'dan kalit-qiymat juftligini o'chiradi.
• clear(): Map'dan barcha kalit-qiymat juftliklarini o'chiradi.
• size: Map'dagi kalit-qiymat juftliklari sonini qaytaradi.
• keys(): Map'dagi kalitlar uchun iterator qaytaradi.
• values(): Map'dagi qiymatlar uchun iterator qaytaradi.
• entries(): Map'dagi kalit-qiymat juftliklari uchun iterator qaytaradi.
• forEach(callbackFn, thisArg): Taqdim etilgan funksiyani Map'dagi har bir kalit-qiymat juftligi uchun qo'shilish tartibida bir marta bajaradi.

Foydalanish misoli:

Foydalanuvchi ma'lumotlarini ularning noyob ID'si asosida saqlashingiz kerak bo'lgan stsenariyni ko'rib chiqing. Map'dan foydalanish oddiy obyektga qaraganda samaraliroq bo'lishi mumkin:

            
// Yangi Map yaratish
const userMap = new Map();

// Foydalanuvchi ma'lumotlarini qo'shish
userMap.set(1, { name: "Alice", city: "London" });
userMap.set(2, { name: "Bob", city: "Tokyo" });
userMap.set(3, { name: "Charlie", city: "New York" });

// Foydalanuvchi ma'lumotlarini olish
const user1 = userMap.get(1); // { name: "Alice", city: "London" } qiymatini qaytaradi

// Foydalanuvchi ID'si mavjudligini tekshirish
const hasUser2 = userMap.has(2); // true qaytaradi

// Map bo'ylab iteratsiya qilish
userMap.forEach((user, userId) => {
  console.log(`User ID: ${userId}, Name: ${user.name}, City: ${user.city}`);
});

// Map hajmini olish
const mapSize = userMap.size; // 3 qaytaradi

            

              
                Copy
              
            
          

Ushbu misol Map'da saqlangan ma'lumotlarni qo'shish, olish va ular bo'ylab iteratsiya qilishning qanchalik osonligini ko'rsatadi.

Qo'llash holatlari:

• Keshlashtirish: Tez-tez murojaat qilinadigan ma'lumotlarni tezroq olish uchun saqlash.
• Metama'lumotlarni saqlash: DOM elementlari bilan metama'lumotlarni bog'lash.
• Takrorlanishlarni sanash: To'plamdagi elementlarning takrorlanish chastotasini kuzatish. Masalan, turli mamlakatlardan (masalan, Germaniya, Braziliya, Xitoy) tashriflar sonini sanash uchun veb-sayt trafigi naqshlarini tahlil qilish.
• Funksiya metama'lumotlarini saqlash: Funksiyalar bilan bog'liq xususiyatlarni saqlash.

JavaScript Set'larini o'rganish

Set - bu noyob qiymatlar to'plami. Massivlardan farqli o'laroq, Set'lar har bir qiymatning faqat bir marta paydo bo'lishiga ruxsat beradi. Bu ularni massivdan takrorlanuvchi elementlarni olib tashlash yoki to'plamda qiymat mavjudligini tekshirish kabi vazifalar uchun foydali qiladi. Map'lar kabi, Set'lar ham har qanday ma'lumot turini saqlashi mumkin.

Set'larning asosiy xususiyatlari va afzalliklari:

• Faqat noyob qiymatlar: Set'lar avtomatik ravishda takrorlanuvchi qiymatlarning oldini oladi.
• Qiymatni samarali tekshirish: has() metodi qiymat mavjudligini tezda tekshirish imkonini beradi.
• Indekslarsiz: Set'lar indekslanmagan, ular pozitsiyadan ko'ra qiymatning noyobligiga e'tibor qaratadi.

Set metodlari:

• add(value): Set'ga yangi qiymat qo'shadi.
• delete(value): Set'dan qiymatni o'chiradi.
• has(value): Set'da qiymat mavjudligini tekshiradi.
• clear(): Set'dan barcha qiymatlarni o'chiradi.
• size: Set'dagi qiymatlar sonini qaytaradi.
• values(): Set'dagi qiymatlar uchun iterator qaytaradi.
• forEach(callbackFn, thisArg): Taqdim etilgan funksiyani Set'dagi har bir qiymat uchun qo'shilish tartibida bir marta bajaradi.

Foydalanish misoli:

Aytaylik, sizda mahsulot ID'lari massivi bor va har bir ID'ning noyob ekanligiga ishonch hosil qilishni xohlaysiz. Set'dan foydalanish bu jarayonni soddalashtirishi mumkin:

            
// Mahsulot ID'lari massivi (takrorlanuvchilar bilan)
const productIds = [1, 2, 3, 2, 4, 5, 1];

// Massivdan Set yaratish
const uniqueProductIds = new Set(productIds);

// Set'ni qayta massivga o'tkazish (agar kerak bo'lsa)
const uniqueProductIdsArray = [...uniqueProductIds];

console.log(uniqueProductIdsArray); // Natija: [1, 2, 3, 4, 5]

// Mahsulot ID'si mavjudligini tekshirish
const hasProductId3 = uniqueProductIds.has(3); // true qaytaradi
const hasProductId6 = uniqueProductIds.has(6); // false qaytaradi

            

              
                Copy
              
            
          

Ushbu misol takrorlanuvchi mahsulot ID'larini samarali ravishda olib tashlaydi va ma'lum ID'larning mavjudligini tezda tekshirish usulini taqdim etadi.

Qo'llash holatlari:

• Takrorlanuvchilarni olib tashlash: Massiv yoki boshqa to'plamlardan takrorlanuvchi elementlarni samarali olib tashlash. Masalan, turli mamlakatlardan foydalanuvchilarni ro'yxatga olish ro'yxatidan takrorlanuvchi elektron pochta manzillarini filtrlash.
• A'zolikni tekshirish: To'plamda qiymat mavjudligini tezda tekshirish.
• Noyob hodisalarni kuzatish: Ilovadagi noyob foydalanuvchi harakatlari yoki hodisalarini kuzatish.
• Algoritmlarni amalga oshirish: Graf algoritmlarida va noyoblik muhim bo'lgan boshqa stsenariylarda foydali.

Maxsus ma'lumotlar tuzilmalarini tatbiq etish

JavaScript'ning o'rnatilgan ma'lumotlar tuzilmalari kuchli bo'lsa-da, ba'zida maxsus talablarga javob berish uchun maxsus ma'lumotlar tuzilmalarini yaratishingiz kerak bo'ladi. Maxsus ma'lumotlar tuzilmalarini amalga oshirish sizga ma'lum bir qo'llash holatlari uchun optimallashtirish va ma'lumotlar tuzilmalari tamoyillarini chuqurroq tushunish imkonini beradi.

Keng tarqalgan ma'lumotlar tuzilmalari va ularning tatbiqlari:

• Bog'langan ro'yxat: Elementlarning chiziqli to'plami, bu yerda har bir element (tugun) ketma-ketlikdagi keyingi elementga ishora qiladi.
• Stek: LIFO (Last-In, First-Out) ma'lumotlar tuzilmasi, bu yerda elementlar yuqoridan qo'shiladi va olib tashlanadi.
• Navbat: FIFO (First-In, First-Out) ma'lumotlar tuzilmasi, bu yerda elementlar orqadan qo'shiladi va oldindan olib tashlanadi.
• Xesh jadval: Kalitlarni qiymatlarga moslashtirish uchun xesh funksiyasidan foydalanadigan ma'lumotlar tuzilmasi, o'rtacha holatda tez qidiruv, qo'shish va o'chirishni ta'minlaydi.
• Ikkilik daraxt: Har bir tugun ko'pi bilan ikkita bolaga (chap va o'ng) ega bo'lgan iyerarxik ma'lumotlar tuzilmasi. Qidirish va saralash uchun foydali.

Misol: Oddiy bog'langan ro'yxatni amalga oshirish

Mana JavaScript'da oddiy bir tomonlama bog'langan ro'yxatni qanday amalga oshirishga misol:

            
// Node klassi
class Node {
  constructor(data) {
    this.data = data;
    this.next = null;
  }
}

// LinkedList klassi
class LinkedList {
  constructor() {
    this.head = null;
    this.size = 0;
  }

  // Ro'yxat oxiriga tugun qo'shish
  append(data) {
    const newNode = new Node(data);

    if (!this.head) {
      this.head = newNode;
    } else {
      let current = this.head;
      while (current.next) {
        current = current.next;
      }
      current.next = newNode;
    }
    this.size++;
  }

  // Muayyan indeksga tugun qo'shish
  insertAt(data, index) {
    if (index < 0 || index > this.size) {
      return;
    }

    const newNode = new Node(data);

    if (index === 0) {
      newNode.next = this.head;
      this.head = newNode;
    } else {
      let current = this.head;
      let previous = null;
      let count = 0;

      while (count < index) {
        previous = current;
        current = current.next;
        count++;
      }

      newNode.next = current;
      previous.next = newNode;
    }
    this.size++;
  }

  // Muayyan indeksdagi tugunni o'chirish
  removeAt(index) {
    if (index < 0 || index >= this.size) {
      return;
    }

    let current = this.head;
    let previous = null;
    let count = 0;

    if (index === 0) {
      this.head = current.next;
    } else {
      while (count < index) {
        previous = current;
        current = current.next;
        count++;
      }

      previous.next = current.next;
    }
    this.size--;
  }

  // Muayyan indeksdagi ma'lumotni olish
  getAt(index) {
    if (index < 0 || index >= this.size) {
      return null;
    }

    let current = this.head;
    let count = 0;

    while (count < index) {
      current = current.next;
      count++;
    }
    return current.data;
  }

  // Bog'langan ro'yxatni chop etish
  print() {
    let current = this.head;
    let listString = '';
    while (current) {
      listString += current.data + ' ';
      current = current.next;
    }
    console.log(listString);
  }
}

// Foydalanish misoli
const linkedList = new LinkedList();
linkedList.append(10);
linkedList.append(20);
linkedList.append(30);

linkedList.insertAt(15, 1);
linkedList.removeAt(2);

linkedList.print(); // Natija: 10 15 30
console.log(linkedList.getAt(1)); // Natija: 15
console.log(linkedList.size); // Natija: 3

            

              
                Copy
              
            
          

Ushbu misol bir tomonlama bog'langan ro'yxatning asosiy tatbiqini, jumladan elementlarni qo'shish, kiritish, o'chirish va ularga murojaat qilish metodlarini namoyish etadi.

Maxsus ma'lumotlar tuzilmalarini amalga oshirishda e'tiborga olinadigan jihatlar:

• Unumdorlik: Ma'lumotlar tuzilmasi operatsiyalaringizning vaqt va joy murakkabligini tahlil qiling.
• Xotirani boshqarish: Ayniqsa katta hajmdagi ma'lumotlar bilan ishlaganda xotiradan foydalanishga e'tibor bering.
• Testlash: To'g'rilik va mustahkamlikni ta'minlash uchun ma'lumotlar tuzilmangizni sinchkovlik bilan sinovdan o'tkazing.
• Qo'llash holatlari: Ma'lumotlar tuzilmangizni muayyan muammoli sohalarni hal qilish va umumiy operatsiyalarni optimallashtirish uchun loyihalashtiring. Masalan, agar siz katta ma'lumotlar to'plamini tez-tez qidirishingiz kerak bo'lsa, muvozanatlangan ikkilik qidiruv daraxti mos maxsus tatbiq bo'lishi mumkin. O'z-o'zini muvozanatlash xususiyatlari uchun AVL yoki Qizil-Qora daraxtlarni ko'rib chiqing.

To'g'ri ma'lumotlar tuzilmasini tanlash

Tegishli ma'lumotlar tuzilmasini tanlash unumdorlik va qo'llab-quvvatlash qulayligini optimallashtirish uchun juda muhimdir. Tanlov qilishda quyidagi omillarni hisobga oling:

• Operatsiyalar: Qaysi operatsiyalar eng ko'p bajariladi (masalan, qo'shish, o'chirish, qidirish)?
• Ma'lumotlar hajmi: Ma'lumotlar tuzilmasi qancha ma'lumot saqlaydi?
• Unumdorlik talablari: Unumdorlik cheklovlari qanday (masalan, vaqt murakkabligi, xotiradan foydalanish)?
• O'zgaruvchanlik: Ma'lumotlar o'zgaruvchan yoki o'zgarmas bo'lishi kerakmi?

Quyida keng tarqalgan ma'lumotlar tuzilmalari va ularning xususiyatlarini jamlagan jadval keltirilgan:

Xulosa

JavaScript Map va Set'larini tushunish va ulardan foydalanish, shuningdek, maxsus ma'lumotlar tuzilmalarini amalga oshirish qobiliyati sizga samaraliroq, qo'llab-quvvatlanadigan va kengaytiriladigan kod yozish imkonini beradi. Har bir ma'lumotlar tuzilmasining xususiyatlarini va ularning muayyan muammoli sohalarga mosligini diqqat bilan ko'rib chiqib, siz JavaScript ilovalaringizni unumdorlik va mustahkamlik uchun optimallashtirishingiz mumkin. Veb-ilovalar, server tomonidagi ilovalar yoki mobil ilovalar yaratayotgan bo'lsangiz ham, ma'lumotlar tuzilmalarini puxta egallash muvaffaqiyat uchun zarurdir.

JavaScript dasturlash bo'yicha sayohatingizni davom ettirar ekansiz, turli xil ma'lumotlar tuzilmalari bilan tajriba o'tkazing va xesh funksiyalari, daraxtlarni aylanib chiqish algoritmlari va graf algoritmlari kabi ilg'or tushunchalarni o'rganing. Ushbu sohalardagi bilimlaringizni chuqurlashtirish orqali siz murakkab muammolarni ishonch bilan hal qila oladigan yanada malakali va ko'p qirrali JavaScript dasturchisiga aylanasiz.