jQuery.unique()的实现方式

裴小星

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jQuery 实现

jQuery JavaScript 算法浏览器 IE

jQuery.unique()的实现方式

jQuery 中的 unique()

　　jQuery中的 unique() 函数实现了对 DOM ELement按出现位置进行排序并去除重复元素的功能。使用方法如下：

<html>
<head></head>
<body onload="test()">

<div id="div_1">
	<div id="div_2" />
</div>
<div id="div_3" />

<script type='text/javascript' src='jquery.js'></script>

<script type='text/javascript'>
function test() {
	var divs = [
		document.getElementById('div_3'),
		document.getElementById('div_1'),
		document.getElementById('div_2'),
		document.getElementById('div_2'),
		document.getElementById('div_1')
	];
	var html = show('before uinque', divs);

	$.unique(divs);
	html += show('after uinque', divs);

	document.write(html);
}

function show(name, divs) {
	var html = '';
	for (var i = 0; i < divs.length; ++i) {			
		html += divs[i].getAttribute('id') + '<br />';
	}
	return name + ':<br />' + html + '<br />';
}
</script>

</body>
</html>

　　显示结果为：

before uinque:
div_3
div_1
div_2
div_2
div_1

after uinque:
div_1
div_2
div_3

　　从函数名来看，应该主要是用于去除重复元素的，为什么同时又先对 DOM Element 进行排序？为了解释这个问题，先让我们试一下不事先进行排序的情况下需要如何去除重复。

不排序的去除重复元素的实现

　　这里给出两种实现:

$ = function() {
	return {
		unique: function(elems) {
			for (var i = 0; i < elems.length; ++i) {
				for (var j = i + 1; j < elems.length; ++j) {
					if (elems[i] === elems[j]) {
						elems.splice(i--, 1);
						break;
					}
				}
			}

			return elems;
		},

		unique2: function(elemsWithId) {
			var obj = {};
			for (var i = 0; i < elemsWithId.length; ++i) {
				var elem = elemsWithId[i];
				obj[elem.getAttribute('id')] = elem;
			}

			elemsWithId.length = 0;
			for (var id in obj) {
				elemsWithId.push(obj[id])
			}
			
			return elemsWithId;
		}
	}
}();

　　实现一使用了两重循环，算法复杂度为O(n^2)；实现思路比较直观，即遍历数组，看每个元素是否与后面的元素重复，有重复则移除；但当DOM Element数量较多时性能较差，而jQuery中对大量元素进行去除重复的操作是很普遍的。
　　实现二将 Object 当做 HashMap/HashSet 来使用，算法复杂度为O(n)；遗憾的是JavaScript中无法直接用 DOM ELement 作为 Object 的 key ，因此只能将 id 作为 key ，然而并非所有的 DOM Element 都是有 id 的，所以这种方法并不通用。而自己实现一个高性能的 HashSet（还需要自己动手计算 DOM Element 的 Hash Code ），工作量又比较大。
　　
　　我们知道，基于比较的排序算法最多可以将算法复杂度降到O(nlgn)，（比如结合使用快速排序和插入排序），之后遍历数组时只要比较相邻元素就可以了：

unique3: function(sortedElems) {
	for ( var i = 1; i < sortedElems.length; i++ ) {
		if ( sortedElems[i] === sortedElems[ i - 1 ] ) {
			sortedElems.splice( i--, 1 );
		}
	}

	return sortedElems;
}

　　JavaScript中又有内置的排序算法。因此，在JavaScript中，先排序后去除重复是较好的做法。

先排序后去除重复

　　先排序后去除重复的实现方式如下：

$ = function() {
	var sort = function(a, b){
		var aParents = getParents(a),
            bParents = getParents(b),
            al = aParents.length,
            bl = bParents.length,
            i, ap, bp;

		for (i = 0; i < al && i < bl; i++) {
			ap = aParents[i];
			bp = bParents[i];
			if (ap !== bp) {
				return siblingCheck(ap, bp);
			}
		}

		return i === al ?
			siblingCheck(a, bp, -1) :
			siblingCheck(ap, b, 1);
	};

    var getParents = function(elem) {
        var ret = [], cur;
        for (cur = elem; cur; cur = cur.parentNode) {
            ret.unshift(cur);
        }

        return ret;
    }

	var siblingCheck = function(a, b, ret) {
		if (a === b) { return ret; }

		var cur = a;
		while (cur && (cur = cur.nextSibling)) {
			if (cur === b) {
				return -1;
			}
		}
		return 1;
	};

	return {
		unique : function(elems) {
			elems.sort(sort);
			for ( var i = 1; i < elems.length; i++ ) {
				if ( elems[i] === elems[ i - 1 ] ) {
					elems.splice( i--, 1 );
				}
			}

			return elems;
		}
	}
}();

　　这里使用了 Array 的 sort(...) 方法，并传入自定义的排序函数（sort函数）。
　　sort函数的做法是获取两个被比较元素的所有“直系祖宗”，从而确定了两个元素在 DOM 树中的位置；一般来说，两个元素有共同的根，那么就从根元素开始依次向下遍历，直到“分叉点”，再对分叉点的元素进行比较。如果直到遍历结束，仍未能达到分叉点（如元素a先遍历完，那么 i 就与 al 相等了），则直接将 a 与 b 当前遍历到的“祖宗”进行比较。

排序时检查重复

　　接下来，我们针对这样的情况进行优化：假设元素中不存在重复，那么我们就可以不执行后面的遍历并去除重复的操作了。实现如下：

$ = function() {
    var hasDuplicate = true;
    [0, 0].sort(function() {
        hasDuplicate = false;
        return 0;
    });

	var sort = function(a, b){
        if (a === b) {
            hasDuplicate = true;
            return 0;
        }

		// Other Codes ...
	};

    var getParents = function(elem) {
        // Other Codes ...
    }

	var siblingCheck = function(a, b, ret) {
		// Other Codes ...
	};

	return {
		unique : function(elems) {
			elems.sort(sort);
            if (hasDuplicate) {
                for ( var i = 1; i < elems.length; i++ ) {
                    if ( elems[i] === elems[ i - 1 ] ) {
                        elems.splice( i--, 1 );
                    }
                }
            }

			return elems;
		}
	}
}();

　　一个特殊的例外是某些浏览器可能进行了特殊的优化，那么在元素相等时可能就没有调用我们的排序函数了；这种情况下，排序时检查重复的方案就不可行。因此，如果浏览器在元素相等的情况下会调用我们的排序函数，那么就将 hasDuplicate 置为 false，并在排序过程中检查重复；否则，无论如何都视为存在重复，仍然进行遍历去除重复的操作。

使用compareDocumentPosition()进行优化

　　事实上，除 IE 之外浏览器都有内置的 compareDocumentPosition() 方法，用于比较两个 DOM Element 的位置，因此我们可以引入 compareDocumentPosition() 进行优化：

    if (document.documentElement.compareDocumentPosition) {
        var sort = function(a, b) {
            if (a === b) {
                hasDuplicate = true;
                return 0;
            }

            if (!a.compareDocumentPosition || !b.compareDocumentPosition) {
                return a.compareDocumentPosition ? -1 : 1;
            }

            return a.compareDocumentPosition(b) & 4 ? -1 : 1;
        }
    } else {
        var sort = function(a, b) {
            // Original implemention ...
        }
    }

　　a.compareDocumentPosition(b) & 4 表示取返回值的二进制表示的倒数第三位；compareDocumentPosition() 的返回值的每个二进制位表示不同的含义，其中倒数第三位表示元素 a 是否在元素 b 的 “前面”，这正是我们需要的。

最后的优化

　　最后，在sort的原始实现前插入一些代码，使得该函数有机会提前退出：

    var sort = function(a, b){
            var aParents = getParents(a),
                bParents = getParents(b),
                al = aParents.length,
                bl = bParents.length,
                ap = a.parentNode,
                bp = b.parentNode,
                i;

            if (a === b) {
                hasDuplicate = true;
                return 0;
    
            // If the nodes are siblings (or identical) we can do a quick check
            } else if (ap === bp) {
                return siblingCheck( a, b );
    
            // If no parents were found then the nodes are disconnected
            } else if (!ap) {
                return -1;

            } else if (!bp) {
                return 1;
            }

            for (i = 0; i < al && i < bl; i++) {
                ap = aParents[i];
                bp = bParents[i];
                if (ap !== bp) {
                    return siblingCheck(ap, bp);
                }
            }
    
            return i === al ?
                siblingCheck(a, bp, -1) :
                siblingCheck(ap, b, 1);
        };

　　以上就是 jQuery.unique() 的实现过程了。jQuery 的 unique() 在去除重复前先进行了排序，并使用了多种优化手段，实现了性能较好并且比较通用的去除重复的 DOM Element 的功能。
　　附件是本文中用到的一些代码。

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jQuery.data() 的实现方式 | jQuery.browser的实现方式

2011-05-10 08:18
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