Исследуйте алгоритм: дано тело функции на JavaScript для удаления дубликатов в массиве: function uniq(a){ return a.filter((v,i)=>a.indexOf(v)===i); } . Оцените асимптотику, приведите случаи, когда он плох по производительности или по памяти, предложите как минимум два более эффективных варианта и объясните компромиссы (поддержка порядка, устойчивость, требования к памяти)
Кратко — анализ и рекомендации. 1) Ассимптотика исходного алгоритма - Код: `function uniq(a){ return a.filter((v,i)=>a.indexOf(v)===i); }` - Каждый вызов `indexOf` — поиск по массиву длины nnn в среднем за O(n)O(n)O(n). `filter` вызывает это для каждого из nnn элементов → время O(n2)O(n^2)O(n2). - Доп. память: только выходной массив (результат) плюс постоянные служебные переменные → дополнительная память O(1)O(1)O(1) (без учёта результата). - Особенности равенства: `indexOf` использует строгое сравнение (===), поэтому `NaN` не считается равным самому себе — этот алгоритм не удалит дубликаты `NaN` (каждый `NaN` останется). 2) Когда этот подход плох - Большие массивы (например, nnn десятки тысяч и выше) — квадратичная сложность слишком медленная. - При частых операциях удаления дубликатов в реальном‑времени. - Для массивов объектов алгоритм использует сравнение по ссылке; если нужен глубокий эквивалент — он не годится. 3) Более эффективные варианты (минимум два), с компромиссами Вариант A — Set (рекомендуемый для большинства случаев) - Код: `const uniq = a => [...new Set(a)];` или `Array.from(new Set(a))` - Время: в среднем O(n)O(n)O(n) (вставка/поиск в Set амортизированно O(1)O(1)O(1) → суммарно O(n)O(n)O(n)). - Память: O(n)O(n)O(n) дополнительной памяти для Set + результата. - Компромиссы: - Сохраняет порядок первых вхождений (Set сохраняет порядок вставки) — значит поведение аналогично исходному в плане порядка. - Сравнение значений по алгоритму SameValueZero: `NaN` считается равным `NaN`, `+0` и `-0` считаются одинаковыми. - Не выполняет глубокое сравнение объектов — объекты сравниваются по ссылке. Вариант B — ручный проход с Set/Map (контроль и возможность подсчёта) - Код: const uniq = a => { const seen = new Set(); const out = []; for (const v of a) { if (!seen.has(v)) { seen.add(v); out.push(v); } } return out; }; - Время: амортизированно O(n)O(n)O(n). - Память: O(n)O(n)O(n). - Плюсы: тот же порядок вставки (устойчивость по первой встрече), гибкость (можно считать вхождения с Map, фильтровать по условиям и т.д.). Вариант C — сортировка + один проход (если порядок не важен) - Код: `const uniq = a => { const b = a.slice().sort(); return b.filter((v,i)=>i===0||v!==b[i-1]); };` - Время: O(nlogn)O(n\log n)O(nlogn) (сортировка доминирует). - Память: можно избежать дополнительного места, работая in-place (`a.sort()`), либо копия при необходимости — от O(1)O(1)O(1) до O(n)O(n)O(n). - Компромиссы: - Портит исходный порядок (если делать in-place) — нельзя сохранить порядок первых вхождений. - Подходит, когда память критична и O(nlogn)O(n\log n)O(nlogn) приемлемо. - Сравнение элементов зависит от используемого компаратора; объекты нужно как‑то сравнивать/проецировать. Вариант D — удаление по «глубокому» значению (если нужно считать объекты равными по содержимому) - Подход: сериализация (например, `JSON.stringify`) → Map/Set по строковым ключам, или крипто‑хеш. - Время: примерно O(n⋅s)O(n \cdot s)O(n⋅s), где sss — средний размер сериализации; память O(n)O(n)O(n). - Компромиссы: - Нежелательные коллизии/порядок полей в объектах могут приводить к ошибкам; сериализация медленнее; не все значения корректно сериализуются (функции, циклические ссылки). 4) Другие замечания по практике - Для примитивов и ссылочных уникальностей чаще всего лучший компромисс — `new Set`. - Если важна строгая семантика `===` с тем, чтобы `NaN` считался уникальным — исходный метод сохраняет все `NaN`, Set — нет; выбор зависит от требований. - Map/Set в JS имеют амортизированную сложность; в худших теоретических случаях реализации могут деградировать, но на практике это надежно и быстро. - Для очень больших данных и функций сравнения/хеширования стоит профилировать и выбирать подходящий метод. Если нужно — могу привести короткие примеры кода для каждого варианта и сравнить на конкретных данных.
1) Ассимптотика исходного алгоритма
- Код: `function uniq(a){ return a.filter((v,i)=>a.indexOf(v)===i); }`
- Каждый вызов `indexOf` — поиск по массиву длины nnn в среднем за O(n)O(n)O(n). `filter` вызывает это для каждого из nnn элементов → время O(n2)O(n^2)O(n2).
- Доп. память: только выходной массив (результат) плюс постоянные служебные переменные → дополнительная память O(1)O(1)O(1) (без учёта результата).
- Особенности равенства: `indexOf` использует строгое сравнение (===), поэтому `NaN` не считается равным самому себе — этот алгоритм не удалит дубликаты `NaN` (каждый `NaN` останется).
2) Когда этот подход плох
- Большие массивы (например, nnn десятки тысяч и выше) — квадратичная сложность слишком медленная.
- При частых операциях удаления дубликатов в реальном‑времени.
- Для массивов объектов алгоритм использует сравнение по ссылке; если нужен глубокий эквивалент — он не годится.
3) Более эффективные варианты (минимум два), с компромиссами
Вариант A — Set (рекомендуемый для большинства случаев)
- Код: `const uniq = a => [...new Set(a)];` или `Array.from(new Set(a))`
- Время: в среднем O(n)O(n)O(n) (вставка/поиск в Set амортизированно O(1)O(1)O(1) → суммарно O(n)O(n)O(n)).
- Память: O(n)O(n)O(n) дополнительной памяти для Set + результата.
- Компромиссы:
- Сохраняет порядок первых вхождений (Set сохраняет порядок вставки) — значит поведение аналогично исходному в плане порядка.
- Сравнение значений по алгоритму SameValueZero: `NaN` считается равным `NaN`, `+0` и `-0` считаются одинаковыми.
- Не выполняет глубокое сравнение объектов — объекты сравниваются по ссылке.
Вариант B — ручный проход с Set/Map (контроль и возможность подсчёта)
- Код:
const uniq = a => {
const seen = new Set();
const out = [];
for (const v of a) {
if (!seen.has(v)) { seen.add(v); out.push(v); }
}
return out;
};
- Время: амортизированно O(n)O(n)O(n).
- Память: O(n)O(n)O(n).
- Плюсы: тот же порядок вставки (устойчивость по первой встрече), гибкость (можно считать вхождения с Map, фильтровать по условиям и т.д.).
Вариант C — сортировка + один проход (если порядок не важен)
- Код: `const uniq = a => { const b = a.slice().sort(); return b.filter((v,i)=>i===0||v!==b[i-1]); };`
- Время: O(nlogn)O(n\log n)O(nlogn) (сортировка доминирует).
- Память: можно избежать дополнительного места, работая in-place (`a.sort()`), либо копия при необходимости — от O(1)O(1)O(1) до O(n)O(n)O(n).
- Компромиссы:
- Портит исходный порядок (если делать in-place) — нельзя сохранить порядок первых вхождений.
- Подходит, когда память критична и O(nlogn)O(n\log n)O(nlogn) приемлемо.
- Сравнение элементов зависит от используемого компаратора; объекты нужно как‑то сравнивать/проецировать.
Вариант D — удаление по «глубокому» значению (если нужно считать объекты равными по содержимому)
- Подход: сериализация (например, `JSON.stringify`) → Map/Set по строковым ключам, или крипто‑хеш.
- Время: примерно O(n⋅s)O(n \cdot s)O(n⋅s), где sss — средний размер сериализации; память O(n)O(n)O(n).
- Компромиссы:
- Нежелательные коллизии/порядок полей в объектах могут приводить к ошибкам; сериализация медленнее; не все значения корректно сериализуются (функции, циклические ссылки).
4) Другие замечания по практике
- Для примитивов и ссылочных уникальностей чаще всего лучший компромисс — `new Set`.
- Если важна строгая семантика `===` с тем, чтобы `NaN` считался уникальным — исходный метод сохраняет все `NaN`, Set — нет; выбор зависит от требований.
- Map/Set в JS имеют амортизированную сложность; в худших теоретических случаях реализации могут деградировать, но на практике это надежно и быстро.
- Для очень больших данных и функций сравнения/хеширования стоит профилировать и выбирать подходящий метод.
Если нужно — могу привести короткие примеры кода для каждого варианта и сравнить на конкретных данных.