Оптимизация сравнения строк в JavaScript: binary search
Быстрый ответ
Наиболее эффективным методом для сравнения строк является localeCompare()
:
if ("apple".localeCompare("banana") < 0) console.log("яблоко < банан");
Этот метод возвращает -1, 0 или 1, что идеально подходит для сортировки или проверки равенства, учитывая при этом локаль и особенности сравнения, включая чувствительность к регистру и особенности акцентов. Это универсальный метод для любых задач, связанных с сравнением строк.
Если производительность критична или требуется более детальный контроль над процессом сравнения, стоит изучить и другие методы.
Подробное обсуждение: Другие методы сравнения строк
Эмуляция функции strcmp
Чтобы создать аналог функции strcmp()
из C-подобных языков на JavaScript, можно определить функцию таким образом:
// Позволяет вернуться в прошлое за счет сравнения строк.
function strcmp(a, b) {
if (a < b) return -1;
if (a > b) return 1;
return 0;
}
Эта функция сравнивает две строки a
и b
, возвращая -1, если a
меньше b
, 1, если a
больше b
, и 0, если строки равны.
Улучшение бинарного поиска
При работе со строками бинарный поиск может значительно сократить количество операций сравнения:
// "Меньше всегда лучше" – можно сказать, это мотто каждого массива строк.
function binarySearch(arr, elem) {
let start = 0, end = arr.length – 1;
while (start <= end) {
let mid = Math.floor((start + end) / 2);
let res = elem.localeCompare(arr[mid]);
if (res == 0) return mid;
if (res > 0) start = mid + 1;
else end = mid – 1;
}
return false;
}
Таким образом, в каждой итерации проводится только одно сравнение символов.
Тернарный оператор для лаконичности
Любители сжатого стиля написания кода оценят использование тернарного оператора, обеспечивающего краткость записи без потери эффективности:
// Меньше кода, при том же объёме работы. Эффективность превыше всего!
const compare = (a, b) => a < b ? -1 : a > b ? 1 : 0;
Особенности Unicode и ASCII
Важно помнить, что JavaScript при сравнении строк исходит из значений Unicode, поэтому регистрозависимость имеет значение. Для корректного сравнения стоит привести строки к одному регистру (используя методы toLowerCase()
или toUpperCase()
), если разница в регистрах не важна.
Цикл с быстрым выходом
Если сравнивается, например, строка Война и мир и Моби Дик, то с точки зрения производительности при сравнении больших текстов следует проверять их по одному символу и прекращать при нахождении первого различия:
// "Ранние пташки", вероятно, мотивация каждой большой строки.
function strcmp(a, b) {
const minLength = Math.min(a.length, b.length);
for (let i = 0; i < minLength; i++) {
if (a[i] !== b[i]) {
return a[i] < b[i] ? -1 : 1;
}
}
return a.length – b.length;
}
В этой реализации функции strcmp()
предпочтение отдается раннему выходу из цикла при наличии различия.
Визуализация
Подход к сравнению строк в JavaScript можно сравнить с балансировкой на весах:
Сравниваем 'apple' и 'orange':
🍎 'apple'
против
🍊 'orange'
'apple' === 'orange' // false (🍎 не то же самое, что и 🍊)
Есть ли различия?
'apple' !== 'orange' // true (🍎, конечно, не то же самое, что и 🍊)
Каждый символ весит и влияет на результат сравнения строк, как груз на весах.
Жизнь в мире Unicode
В мире международных символов/Unicode, где существуют строки, методы localeCompare()
и нормализация приходят на помощь.
Нормализация Unicode
Метод normalize()
помогает удостовериться, что строки приведены к одной и той же нормализованной форме Unicode:
// Будьте уверены в валидности!
'aé'.normalize() === 'aé'.normalize() // true
Сравнение с учетом локали
Для сравнения строк с учетом локальных особенностей следует применять localeCompare()
с нужными параметрами:
// Теперь акценты не исказят результат на английском языке
'a'.localeCompare('ä', 'en', { sensitivity: 'base' }) // 0, символы считаются эквивалентными
Класс Collator
Если вам необходим более глубокий подход к сравнению строк, стоит использовать Intl.Collator
. Он предназначен для сравнения строк в соответствии с правилами определенного языка:
// Кто мог бы лучше знать всё о букве "a" на немецком? Это Collator!
const collator = new Intl.Collator('de');
collator.compare('a', 'ä') // значение зависит от настроек локали
Будьте бдительны: Распространенные ошибки и альтернативы
Регистрозависимость
В JavaScript сравнение строк производится с учетом регистра. Чтобы это не стало проблемой, строки лучше привести к одному регистру:
// "Мы громко скажем, но мы равны перед кодом."
'a'.toLowerCase() === 'A'.toLowerCase() // true
Производительность
Методы типа localeCompare()
могут уступать по скорости простым операторам (>, <, ==) при работе с массивами. Проверка производительности — важный этап:
// На старт! Внимание! Марш!
console.time('Сравнение');
// Вставьте сюда необходимую строку сравнения и измерьте время
console.timeEnd('Сравнение');
Затраты памяти
Будьте внимательны к использованию памяти при создании временных строк для приведения к нижнему регистру или нормализации, особенно в системах с ограниченными ресурсами.
Полезные ссылки
- Сравнение на равенство и идентичность в JavaScript | MDN — Глубокий разбор того, как JavaScript работает с равенством и идентичностью.
- Технические характеристики языка ECMAScript® 2024 — Подробное руководство по абстрактному сравнению равенства.
- Как выполнить регистронезависимое сравнение строк? – Stack Overflow — Обсуждения и решения сообщества по регистронезависимому сравнению строк.
- Метод localeCompare() для строк JavaScript — Руководство по использованию
localeCompare()
при международном сравнении строк. - Строки на JavaScript.info — Обсуждение и примеры сравнения строк.
- JSBEN.CH — платформа для тестирования производительности JavaScript — Сервис для измерения и сравнения производительности методов сравнения строк.
- string-similarity на npm — Пакет npm для сравнения степени схожести строк при использовании продвинутых возможностей.