当面试官让你手写深拷贝,是在考察什么

在面试中,偶尔会遇到手写深拷贝的问题,这是一道经典的手写题,主要考察了些什么呢?本文试图一层层的剖析,让你豁然开朗。

考察点1 分类

对于深拷贝,不同的数据类型,实现复杂程度显然是不同的。首先,我们可以将数据类型进行如下分类:

1、null和undefined,无需拷贝,直接返回;

2、typeof不为object,这包括了Boolean、NumberString、Symbol、Function、BigInt。其中前三者直接返回即可,对于后三者,一般不需要考虑,也可以直接返回。如果需要考虑,请查看其他资料,本文仅做基础版本的实现;

3、正则RegExp类型,使用new创建即可;

4、Date类型,使用new创建即可;

5、普通对象,需要详细实现。

根据以上分类,我们可以写出基础结构如下:

function deepClone(obj) {
  if (obj == null) return obj; // null、undefined
  if (obj instanceof Date) return new Date(obj); // Date
  if (obj instanceof RegExp) return new RegExp(obj); // RegExp
  if (typeof obj !== "object") return obj; // Boolean、Number、String、Symbol、Function、BigInt
   // 普通对象实现代码
   // ...
   // ...
}

考察点2 构造函数创建新对象

对于普通对象,我们要实现深拷贝,需要创建一个新的对象,这个创建并非比较随意,而是要使用普通对象的构造函数来比较精准的创建一个新对象。

这样,我们的代码结构变为:

function deepClone(obj) {
  if (obj == null) return obj;
  if (obj instanceof Date) return new Date(obj);
  if (obj instanceof RegExp) return new RegExp(obj);
  if (typeof obj !== "object") return obj;
  let cloneObj = new obj.constructor();
  // ... 一些处理
  return cloneObj;
}

考察点3 递归

对于普通对象,由于属性对应的值依然可能是任何数据类型,每次深入一层,属性对应值都可能是任何数据类型,层数并不确定。因此这里显然需要使用递归,才能实现。

考察点4 普通对象的属性遍历

对于普通对象,我们需要遍历所有属性,深拷贝所有属性值。遍历过程,需要注意的是只需遍历本身即可,而无需遍历原型链,这只需使用for...in配合hasOwnProperty即可。

综合3、4,代码结构如下:

function deepClone(obj) {
  if (obj == null) return obj; 
  if (obj instanceof Date) return new Date(obj);
  if (obj instanceof RegExp) return new RegExp(obj);
  if (typeof obj !== "object") return obj;
  let cloneObj = new obj.constructor();
  for (let key in obj) {
    if (obj.hasOwnProperty(key)) {
      cloneObj[key] = deepClone(obj[key]);
    }
  }
  return cloneObj;
}

考察点5 循环引用

在上面的代码中,我们可能认为已经基本实现了,但是一种不太常见的情况是循环引用,上面的代码不能规避循环引用问题,这会导致调用栈溢出而报错。

什么是循环引用呢?请看下面的例子:

const aaa = {
    name: 'aaa'
};

const bbb = { 
    name: 'bbb',
    link: aaa,
};

aaa.link = bbb;

const newObj = deepClone(aaa);
console.log(newObj);

这里要拷贝的目标对象aaa的link属性,引用了bbb对象,当进入到link属性即bbb对象进行深拷贝时,发现bbb对象的link属性又引用了aaa对象,这样又会再次进入aaa对象进行深拷贝.......如此,则会进入死循环。

因此,我们上面的代码还不能应对循环引用的问题。

考察点6 WeakMap

针对循环引用,我们可以巧妙的使用WeakMap来解决。之所以使用WeakMap而非Map,这主要是因为进入这里的逻辑时,已经肯定obj是对象类型,而我们要存储它对应的拷贝对象,显然是键名是对象,键值也是对象,故用WeakMap。

这样,当我们在使用构造函数创建新对象之前,可以判断对应的键名是否已经存在,若是,则直接返回,不再进入后续遍历。

每次使用构造函数构造了新对象之后,都使用WeakMap的set api将键名和新对象绑定。

当然,这样我们的深拷贝函数需要增加一个参数hash(WeakMap的一个实例),用于存储深拷贝的结果。

综上,代码如下:

function deepClone(obj, hash = new WeakMap()) {
  if (obj == null) return obj; 
  if (obj instanceof Date) return new Date(obj);
  if (obj instanceof RegExp) return new RegExp(obj);
  if (typeof obj !== "object") return obj;
  if (hash.get(obj)) return hash.get(obj);
  let cloneObj = new obj.constructor();
  hash.set(obj, cloneObj);
  for (let key in obj) {
    if (obj.hasOwnProperty(key)) {
      cloneObj[key] = deepClone(obj[key], hash);
    }
  }
  return cloneObj;
}

全文完,如有错漏,欢迎指出。

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