javascript – 如何实现不变性
作者：互联网
我试图了解trie和不可变性的实现方式,与JS的不变性有关.我理解应该如何进行重要的结构共享.
我的问题是你有一个图形结构,如下所示：
a -- b
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c
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d -- h
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e -- i -- l
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f -- j -- m
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g -- k -- n
那么你将x添加到系统中.我将尝试两种不同的方式：
a -- b
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c
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d -- h -- x
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e -- i -- l
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f -- j -- m
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g -- k -- n
那个只是作为叶子节点添加的.
a -- b
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c
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d -- h
|
x
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e -- i -- l
|
f -- j -- m
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g -- k -- n
那个被添加到路径的中间.
我想知道不可变数据结构将如何处理这两种情况.所以基本上我们有一个函数f：graph – >图形’将图形更改为“新图形”,当它在引擎盖下时,它应该只对数据结构进行小的调整.不确定这看起来如何或如何工作.我第一次尝试解释就是这样……
它从一个包装器对象开始,就像在JS对象之上的ImmutableJS的API层.
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| a -- b |
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| c |
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| d -- h |
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| e -- i -- l |
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| f -- j -- m |
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| g -- k -- n |
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然后进行更改,它会创建一个新的包装器对象.
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| a -- b | | |
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| c | | |
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| d -- h --------------------------------- x |
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| e -- i -- l | | |
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| f -- j -- m | | |
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| g -- k -- n | | |
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然后同样为第二个例子：
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| a -- b | | |
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| c | | |
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| d -- h | | |
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| o --------------------------------- x |
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| e -- i -- l | | |
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| f -- j -- m | | |
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| g -- k -- n | | |
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这些框是您使用的API对象,其中的图形是普通的JS数据对象.
但是在这些示例中,原始图形结构被修改(在第一个示例中放置一个指向h的链接,并在第二个示例中放置一个o占位符).所以我想知道你是如何具体地将这些东西变成一成不变的.我对图表所做的每一项更改都要“返回一个新对象”,但在引擎盖下有最佳的结构共享.
谢谢您的帮助.
解决方法:
在trie的情况下的示例不是不可变性的一般解决方案,它只是在树中表示数组然后对持久树应用通用解决方案的一种方式.
以下是持久图的一般解决方案
>胖节点.
每个节点都存储其更改的历史记录和这些更改的时间戳.在特定时间点查找图表时,我们提供了当时获取版本的时间戳.它是节省空间的(仅存储新值),但是在这种情况下访问时间受到限制,这是由于每个节点的修改阵列(任意长度)上的附加搜索(Mulplicative slowdown).
>路径复制
在这种情况下,我们创建一个保留所有子节点的新节点,我们为其中的每个节点创建一个新节点.在这种情况下,我们必须存储一个根数组.它的访问时间与原始图形相同,只需要额外的时间就可以在根数组上进行搜索(Additive slowdown).这就是trie示例中使用的内容.它的空间效率低,因为每次更改都会创建一组带有新根的新节点,表示从新根节点到新节点的路径.
>改装箱(Sleator,Tarjan等)
这个结合了Fat节点和Path复制.每个节点只能存储一个修改.如果我们尝试更新已修改的节点,那么我们使用路径复制并尝试创建一个具有重复路径的重复节点.有趣的是,在创建新路径时,我们必须处理修改框.在新路径中,只有那些已经修改过的节点是重复的,否则只会更新修改框.
注意：路径复制和修改框是树的应用程序(或可能是DAG),而不是通用图.因为这两者都涉及从mdoified节点到root的级联创建新节点.通用图没有根.因此,我们唯一可用的方法是通用图的胖节点.
参考：
1. https://en.wikipedia.org/wiki/Persistent_data_structure
2. https://ocw.mit.edu/courses/electrical-engineering-and-computer-science/6-854j-advanced-algorithms-fall-2005/lecture-notes/persistent.pdf
胖节点
以下结构的Node和Graph应该足够了
Node ->
var value;
Node parent
Node[] children
Modification[] modifications
Modification ->
Node node
Date timestamp
Graph -> (Adjancency list)
{
'a': [b],
'b': [c],
'c': [d],
'd': [h],
'e': [i],
'f': [j],
'g': [k],
'h': [d, i],
'i': [e, j, l],
'j': [f, i, k, m],
'k': [g, j, n],
'l': [i],
'm': [j],
'n': [k],
}
胖节点案例1
胖节点案例2
路径复制
如果您的示例中的图形是以节点a为根的树,则路径复制将与示例中描述的相同
使用根数组的简单树节点就足够了
Node ->
var value
Node parent
Node[] children
Graph ->
roots: [
{
Node root1,
Date timestamp
},
{
Node root2,
Date timestamp
}
...
]
由于节点h正在被修改,因此从节点h到根节点a的整个路径将被复制.
路径复制案例1
路径复制案例2
修改框
假设示例中的图形是树,下面就足够了
Node ->
var value
Node parent
Node[] children
ModificationBox modBox
ModificationBox ->
timestamp,
Attribute {
type: value/parent/children[i] etc (only one attribute)
value: value of attribute
}
Graph ->
roots: [
{
Node root1,
Date timestamp
},
{
Node root2,
Date timestamp
}
...
]
改装箱案例1
节点h未被修改
改装箱案例2
对于这种情况,我们假设h已被修改
标签：trie,javascript,graph,immutable-js,immutability 来源： https://codeday.me/bug/20190910/1801065.html