JS `Set Methods` (提案) 的集合运算：`union`, `intersection`, `difference`

咳咳，大家好！今天咱们聊点儿有意思的，关于 JavaScript 中 Set 的集合运算，也就是 union（并集）、intersection（交集）和 difference（差集）。这仨哥们儿如果能直接在 Set 对象上用，那写代码的时候就能少掉不少头发，不用自己吭哧吭哧地造轮子了。

现在这还只是个提案，但咱们可以先展望一下未来，看看有了它们，咱们能怎么玩转 Set。

为什么要搞集合运算？

首先，得明白为啥需要这些集合运算。Set 的特点就是元素唯一且无序。很多时候，我们需要对不同的数据集进行合并、筛选或者找出差异。举几个栗子：

数据去重和合并： 假设你有两个用户列表，一个来自 A 系统，一个来自 B 系统，你想要合并这两个列表，同时去除重复的用户，这时候并集就派上用场了。
权限控制： 假设你有两个角色，每个角色都有不同的权限，你想要找出两个角色共同拥有的权限（交集）或者一个角色独有的权限（差集）。
A/B 测试： 假设你做了两个版本的 A/B 测试，你需要找出同时参与了两个测试的用户（交集）。

如果没有这些集合运算，你就得自己写循环、判断，代码又臭又长，还容易出错。有了这些方法，代码就变得简洁明了，可读性也大大提高。

Set 集合运算提案长啥样？

这个提案旨在直接给 Set 对象增加 union, intersection, 和 difference 这三个方法。用法非常直观：

setA.union(setB)：返回一个新的 Set，包含 setA 和 setB 的所有元素。
setA.intersection(setB)：返回一个新的 Set，包含 setA 和 setB 共有的元素。
setA.difference(setB)：返回一个新的 Set，包含 setA 中有但 setB 中没有的元素。

代码实战：union (并集)

union 操作就是把两个集合的元素合并起来，去除重复的元素。

// 假设我们有两组数字
const setA = new Set([1, 2, 3, 4, 5]);
const setB = new Set([4, 5, 6, 7, 8]);

// 使用 union 方法 (假设已经存在)
const unionSet = setA.union(setB);

// 预期结果: Set(8) {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}
console.log(unionSet);

// 如果没有 union 方法，自己实现一个
Set.prototype.union = function(otherSet) {
  const newSet = new Set(this); // 复制当前 Set
  for (const element of otherSet) {
    newSet.add(element);
  }
  return newSet;
};

// 再次使用 union 方法 (这次是我们自己实现的)
const unionSetManual = setA.union(setB);
console.log(unionSetManual);

代码实战：intersection (交集)

intersection 操作就是找出两个集合共有的元素。

const setA = new Set([1, 2, 3, 4, 5]);
const setB = new Set([4, 5, 6, 7, 8]);

// 使用 intersection 方法 (假设已经存在)
const intersectionSet = setA.intersection(setB);

// 预期结果: Set(2) {4, 5}
console.log(intersectionSet);

// 如果没有 intersection 方法，自己实现一个
Set.prototype.intersection = function(otherSet) {
  const newSet = new Set();
  for (const element of this) {
    if (otherSet.has(element)) {
      newSet.add(element);
    }
  }
  return newSet;
};

// 再次使用 intersection 方法 (这次是我们自己实现的)
const intersectionSetManual = setA.intersection(setB);
console.log(intersectionSetManual);

代码实战：difference (差集)

difference 操作就是找出在一个集合中存在，但在另一个集合中不存在的元素。

const setA = new Set([1, 2, 3, 4, 5]);
const setB = new Set([4, 5, 6, 7, 8]);

// 使用 difference 方法 (假设已经存在)
const differenceSet = setA.difference(setB);

// 预期结果: Set(3) {1, 2, 3}
console.log(differenceSet);

// 如果没有 difference 方法，自己实现一个
Set.prototype.difference = function(otherSet) {
  const newSet = new Set();
  for (const element of this) {
    if (!otherSet.has(element)) {
      newSet.add(element);
    }
  }
  return newSet;
};

// 再次使用 difference 方法 (这次是我们自己实现的)
const differenceSetManual = setA.difference(setB);
console.log(differenceSetManual);

性能考量

虽然咱们自己实现的版本能跑，但性能肯定不如原生实现。原生实现通常会针对底层数据结构进行优化，所以速度更快。在使用大规模数据集时，性能差异会更加明显。

操作	原生实现	自定义实现
`union`	快	慢
`intersection`	快	慢
`difference`	快	慢

更复杂的例子：用户权限管理

咱们来个稍微复杂一点的例子，模拟用户权限管理。

// 定义一些权限
const permissions = {
  READ: 'read',
  WRITE: 'write',
  EXECUTE: 'execute',
  DELETE: 'delete',
  UPDATE: 'update'
};

// 定义两个角色及其拥有的权限
const roleA = new Set([permissions.READ, permissions.WRITE, permissions.UPDATE]);
const roleB = new Set([permissions.WRITE, permissions.EXECUTE, permissions.DELETE]);

// 找出两个角色共同拥有的权限 (交集)
const commonPermissions = roleA.intersection(roleB);
console.log("共同权限:", commonPermissions); // Set(1) {"write"}

// 找出 roleA 独有的权限 (差集)
const roleAOnlyPermissions = roleA.difference(roleB);
console.log("Role A 独有权限:", roleAOnlyPermissions); // Set(2) {"read", "update"}

// 找出 roleB 独有的权限 (差集)
const roleBOnlyPermissions = roleB.difference(roleA);
console.log("Role B 独有权限:", roleBOnlyPermissions); // Set(2) {"execute", "delete"}

// 找出两个角色所有的权限 (并集)
const allPermissions = roleA.union(roleB);
console.log("所有权限:", allPermissions); // Set(5) {"read", "write", "update", "execute", "delete"}

symmetricDifference (对称差集) 又是什么鬼？

除了上面三个，有时候我们还会用到一个叫做 symmetricDifference 的操作，也就是对称差集。它的含义是：属于 A 或属于 B，但不同时属于 A 和 B 的元素。换句话说，就是 (A ∪ B) - (A ∩ B)。

这个操作目前不在提案里，但我们可以自己实现一个：

Set.prototype.symmetricDifference = function(otherSet) {
  const unionSet = this.union(otherSet);
  const intersectionSet = this.intersection(otherSet);
  const newSet = new Set();

  for (const element of unionSet) {
    if (!intersectionSet.has(element)) {
      newSet.add(element);
    }
  }
  return newSet;
};

const setA = new Set([1, 2, 3, 4, 5]);
const setB = new Set([4, 5, 6, 7, 8]);

const symmetricDifferenceSet = setA.symmetricDifference(setB);
console.log("对称差集:", symmetricDifferenceSet); // Set(6) {1, 2, 3, 6, 7, 8}

或者，更简洁地利用已有的 difference 实现：

Set.prototype.symmetricDifference = function(otherSet) {
  const aMinusB = this.difference(otherSet);
  const bMinusA = otherSet.difference(this);
  return aMinusB.union(bMinusA);
};

const setA = new Set([1, 2, 3, 4, 5]);
const setB = new Set([4, 5, 6, 7, 8]);

const symmetricDifferenceSet = setA.symmetricDifference(setB);
console.log("对称差集:", symmetricDifferenceSet); // Set(6) {1, 2, 3, 6, 7, 8}

提案的现状和未来

虽然这个提案还没有正式进入 ECMAScript 标准，但它代表了 JavaScript 社区对更便捷的集合操作的渴望。如果这个提案最终被采纳，将会大大简化我们处理集合数据的代码，提高开发效率。

总结

方法	描述	示例
`union(otherSet)`	返回一个新的 `Set`，包含当前 `Set` 和 `otherSet` 的所有元素。	`setA.union(setB)`
`intersection(otherSet)`	返回一个新的 `Set`，包含当前 `Set` 和 `otherSet` 共有的元素。	`setA.intersection(setB)`
`difference(otherSet)`	返回一个新的 `Set`，包含当前 `Set` 中有但 `otherSet` 中没有的元素。	`setA.difference(setB)`
`symmetricDifference(otherSet)`	返回一个新的 `Set`，包含属于 A 或属于 B，但不同时属于 A 和 B 的元素。	`setA.symmetricDifference(setB)` (需要自己实现，或者等待提案通过)

希望这次讲座能让你对 JavaScript Set 的集合运算有更深入的了解。即使现在还没有原生支持，我们也可以自己动手实现，或者期待未来标准的到来。记住，编程的乐趣在于不断学习和探索！

如果大家有什么问题，欢迎提问，咱们一起讨论！

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