JavaScript中确定循环数据结构相等性的算法

Question

var ones = [1];
ones[1] = ones;
ones;
// => [1, [1, [1, [1, [1, ...]]]]]

var ones_ = [1];
ones_[1] = ones_;
ones_;
// => [1, [1, [1, [1, [1, ...]]]]]

如何确定ones和ones_等于？是否有处理上述圆形结构的算法？

Answer 1

解决此问题的一种基本方法是注意，如果在递归比较中，我们最终再次比较了已经比较过的同一对对象，那么我们可以简单地假设它们相等。 之所以可行，是因为如果它们毕竟不相等，那么已经进行的比较最终将在它们之间找到一些区别。

因此，我们可以简单地从基本的递归比较功能开始，然后添加当前正在比较的对象堆栈：

function isEqual (a, b) {
    var stack = [];
    function _isEqual (a, b) {
        // console.log("->", stack.length);
        // handle some simple cases first
        if (a === b) return true;
        if (typeof(a) !== "object" || typeof(b) !== "object") return false;
        // XXX: typeof(null) === "object", but Object.getPrototypeOf(null) throws!
        if (a === null || b === null) return false;
        var proto = Object.getPrototypeOf(a);
        if (proto !== Object.getPrototypeOf(b)) return false;
        // assume that non-identical objects of unrecognized type are not equal
        // XXX: could add code here to properly compare e.g. Date objects
        if (proto !== Object.prototype && proto !== Array.prototype) return false;

        // check the stack before doing a recursive comparison
        for (var i = 0; i < stack.length; i++) {
            if (a === stack[i][0] && b === stack[i][1]) return true;
            // if (b === stack[i][0] && a === stack[i][1]) return true;
        }

        // do the objects even have the same keys?
        for (var prop in a) if (!(prop in b)) return false;
        for (var prop in b) if (!(prop in a)) return false;

        // nothing to do but recurse!
        stack.push([a, b]);
        for (var prop in a) {
            if (!(_isEqual(a[prop], b[prop]))) {
                stack.pop();
                return false;
            }
        }
        stack.pop();
        return true;
    }
    return _isEqual(a, b);
}

// TEST CASES:

var ones = [1]; ones[1] = ones;
var foo = [1]; foo[1] = [1, foo];
var bar = [1]; bar[1] = [1, ones];
console.log("ones == foo:", isEqual(ones, foo));
console.log("ones == bar:", isEqual(ones, bar));
console.log("foo == bar:", isEqual(foo, bar));

var obj = {}; obj["x"] = obj; obj["y"] = {obj};
console.log("obj == obj[x]:", isEqual(obj, obj["x"]));
console.log("obj != obj[y]:", !isEqual(obj, obj["y"]));

var seven = []; seven[0] = [[[[[[seven]]]]]];
var eleven = []; eleven[0] = [[[[[[[[[[eleven]]]]]]]]]];
console.log("seven == eleven:", isEqual(seven, eleven));
console.log("[seven] == [eleven]:", isEqual([seven], [eleven]));
console.log("[seven] == seven:", isEqual([seven], seven));
console.log("[seven] == [[[eleven]]]:", isEqual([seven], [[[eleven]]]));

请注意，上面代码中的许多复杂性是由于它试图接受并（或多或少）优雅地处理各种不同类型的JavaScript值的混合，包括原始，空值，数组，普通对象以及所有其他杂项JS变量可以包含的内容。如果您知道您的输入只能包含有限范围的数据类型，则可以大大简化此代码。

附言 由于堆栈比较，此代码的运行时最多可以达到O（nd），其中n是树中需要比较的节点数（可以比预期的多；例如，比较对象seven和eleven上面的代码片段中的代码需要进行77次递归调用），而d是堆栈的深度（在这种情况下，堆栈深度也可以达到77）。在ES2015中，可能有用的优化可能是使用以前看到的对象的Map来减少从O（d）有效地变为O（1）。如果我们期望被比较的数据结构通常具有很多重复的分支，这些分支包含对相同对象的引用，那么将其扩展到包含我们已经发现是相等的先前看到的对象的常规缓存中甚至可能会很有用。