确定 JavaScript 中循环数据结构是否相等的算法

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, ...]]]]]

如何判断ones和ones_相等？是否有处理上述圆形结构的算法？

Answer 1

您可以 'decycle' 一个对象，方法是迭代它并将已经看到的对象替换为 "pointers"（= 某些数组中的索引）。一旦你得到回收结构，只需将它们序列化并作为字符串进行比较：

let encode = function (x) {

    function _enc(x, lst) {
        if (typeof x !== 'object')
            return x;

        let i = lst.indexOf(x);
        if (i >= 0)
            return {'->': i};
        lst.push(x);

        let y = {};
        for (let k of Object.keys(x))
            y[k] = _enc(x[k], lst)

        return y;
    }

    return JSON.stringify(_enc(x, []));
};

//////

let ones = [1];
ones[1] = ones;

let ones_ = [1];
ones_[1] = ones_;

console.log(encode(ones) === encode(ones_))

// more interesting example

a = {
    b: {
        c: 123
    }
};

a.b.d = a;
a.x = [9, a.b];


a2 = {
    b: {
        c: 123
    }
};

a2.b.d = a2;
a2.x = [9, a2.b];

console.log(encode(a) === encode(a2))

Answer 2

解决这个问题的一个基本方法是注意，如果在递归比较期间，我们最终再次比较我们已经比较过的同一对对象，那么 我们可以简单地假设它们是相等的。 这是有效的，因为如果它们毕竟不相等，那么已经在进行的比较最终会发现它们之间的一些差异.

因此，我们可以简单地从一个基本的递归比较函数开始，并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，上面代码中的很多复杂性是由于它试图接受并（或多或少）优雅地处理不同类型 JavaScript 值的任何混合，包括基元、空值、数组、普通对象和 JS 变量可以包含的所有其他杂项。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。

Ps。由于堆栈比较，此代码的运行时间可以达到 O(nd)，其中 n 是树中的节点数需要比较的（可能比预期的要多；例如，比较上面代码段中的对象 seven 和 eleven 需要 77 次递归调用）和 d 是堆栈的深度（在这种情况下，也达到 77）。在 ES2015 中，一个可能有用的优化可能是使用 Map 个以前见过的对象来将堆栈查找从 O(d) 减少到有效的 O(1)。

确定 JavaScript 中循环数据结构是否相等的算法

Algorithm for determining equality of circular data structures in JavaScript

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