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VUE3.0对diff过程进行了大升级,去掉了针对下标key的查找,而是变成了计算可以最少移动dom的方案,然后在进行dom更新,而要想看懂vue3.0中diff算法,首先需要先对最长递增子序列
的求解有一个基本的了解,因为vue就是在它的基础上来不断打磨、完善的diff算法。
求解最长递增子序列leetcode300
给你一个整数数组nums
,找到其中最长严格递增子序列的长度
示例:
输入:nums = [10, 9, 2, 5, 3, 7, 101, 18]
输出:4
解释:最长递增子序列是 [2, 3, 7, 101],因此长度为 4 。
动态规划:O(n²)
定义:dp[i]代表以num[i]结尾的最长子序列的长度
转移方程:
- 双层遍历:对比num[i]和num[i]之前的数据
- 当
num[i]>num[j]
时,num[i]就可以拼接在num[j]后,此时num[i]位置的上升子序列长度为:dp[i]+1
- 当
num[i]<num[j]
时,num[i]和num[j]无法构成上升子序列,跳过 - 计算出
dp[i]
中最大的值即为计算结果
function lengthOfLIS(nums: number[]): number {
const len:number = nums.length
if (len <=1 ) return len;
let dp:number[] = new Array(len).fill(1)
for (let i = 0; i < nums.length; i++) {
for (let j = 0; j < i; j++) {
if (nums[i] > nums[j]) {
dp[i] = Math.max(dp[i], dp[j] + 1)
}
}
}
return Math.max(...dp)
};
计算过程图:
贪心 + 二分查找:O(nlogn)
要使上升子序列的长度尽可能的长,就要使序列上升的速度尽可能的慢,因此需要让序列内末尾数字尽可能的小。
我们可以维护一个result
数组,用来存放单调递增序列结果,然后依次遍历nums
数组;
- 如果
nums[i] > result[len]
, 则直接插入到result末尾
否则,在result数组中通过
二分查找
的方式,找到第一个比nums[i]
大的值result[j]
;并更新result[j] = nums[i]
function lengthOfLIS(nums: number[]): number { const n = nums.length if (n <=1 ) return n; let result:number[] = [nums[0]] let len = result.length // 最大长度 for (let i = 1; i < n; i++) { if (nums[i] > result[len-1]) { //大于末尾的值, 直接近栈 result.push(nums[i]) ++len } else { let left = 0, right = len; while(left < right) { // 二分查找序列内第一个大于nums[i]的值 const mid = (left + right) >> 1 if (result[mid] < nums[i]) { left = mid + 1 } else { right = mid } } result[left] = nums[i] // 替换 } } return len }
计算过程图:
注意:这个方案中的result
得到的长度是正确的,但是顺序并不一定是正确结果需要的顺序,比如[10, 9, 2, 5, 3, 7, 1, 18]
得到的result
为[1, 3, 7, 18]
,
那么为什么贪心算法可以得到正确的长度呢?
要想得到最长上升子序列的正确长度,首先必须保证result
内存放的数值增速尽可能稳和慢,所以要使用增长空间大、有潜力的值来组合;
比如1,50,5,……
当我们遍历到50
的时候,并不知道后面是否还有值,此时先将数据放入栈中存起来是明智的,继续往后遍历遇到了5
,显然选用1,5
比选用1,50
更让人放心也更有潜力,因为后面的数再往栈内存放的几率更大,即使后面没有更多值了,那么选用1,5
还是1,50
其实最后长度是一样的。
那如果使用了更小的值,已经在栈内的值应该如何处理呢?比如我们栈中存放了1,3,9,10
,再往后遍历的时候遇到了5
,显然5
比9,10
都更有潜力,如果将栈直接变成1,3,5
又不太可能,因为如果后面没有更多值了,长度由4
变成3
,结果是错误的;但如果不去管5
的话,后面又碰到了 6,7,8
那不就JJ了;
所以我们可以考虑既不能放弃有潜力的值,也不能错失正确的长度结果,因此我们不妨鱼和熊掌都兼得一下,比如将第一个大于5
的值9
替换掉变成1,3,5,10
,这样在放弃栈内容顺序正确性的情况下保证了栈长度的正确性,接下来,再往后遍历会遇到3种情况:
- 后面没有更多值了,此时结果长度为
4
,是没问题的 - 如果后面遇到
50
,则可以直接插入到栈中,变为1,3,5,10,50
,长度为5
也是没问题的,因为我们并没有将最后的值替换掉,所以我们可以将栈想象成为9
做了个替身5
,真正的值还是替换前的1,3,9,10
- 如果后面遇到了
6
,则按照一开始的规则,将10
替换掉变成1,3,5,6
,长度为4
也是没问题的,因为我们将最后的值都做了替换,所以此时替身5
就变成了真身,同时我们也发现,得到的栈中的值就是最后的最优解
可以发现,在没有替换完栈中的值时,栈
中被替换的的值,起到的是占位的效果,为后面遍历数字提供参照的作用;
最长上升子序列进阶:得到正确的序列
要想得到正确的序列,首先要对上面的代码做一些改动:
- 将
result
修改为存储下标(最后回溯是会改成真正的值);为下面的chain
提供参考 - 增加
chain
变量,存放每一位在被加入到result
时其对应的前一位的下标值,进行关系绑定 - 回溯
chain
,覆盖result
的值。因为result
内,最后一位一定是正确的
,所以可以从后往前进行修正
上面我们说过在对栈内某个值进行替换后,变动的值后面的所有的值如果都没有变过的话,那么替换的值只是一个替身,无法作为最后结果进行输出,只有替换值后面的都变动过了,才会由替身变为真身。那么在没有全部替换前,我们是需要有一种方法去保存原来顺序的:
比如3,5,7
,可以想象成7->5->3
他们之间是强绑定,7
前面绑定的永远都是5
,5
前面永远都是3
- 如果此时遇到了
4
,栈会变成3,4,7
,5
虽然变成了4
,但是7->5->3
这个绑定关系是不会变的 - 如果此时又遇到了
15
,栈变成了3,4,7,15
,则绑定和回溯关系就变成了15->7->5->3
那么什么时候4
能生效呢?那就是在4
后面的值都被替换了,比如又遇到了6
和8
,则栈变为了3,4,6,8
,绑定和回溯关系就变成了8->6->4->3
function getOfLIS(nums: number[]):number[] {
const n = nums.length
if (n <=1 ) return nums;
let result:number[] = [0] // 由原来存储具体值改为存储下标
let chain = new Map() // 通过下标存储映射关系
for (let i = 0; i < n; i++) {
const j = result[result.length - 1]
if (nums[i] > nums[j]) {
chain.set(i,{val: i, pre: j})
result.push(i)
} else {
let left = 0, right = result.length;
while(left < right) {
const mid = (left + right) >> 1
if (nums[result[mid]] < nums[i]) {
left = mid + 1
} else {
right = mid
}
}
chain.set(i,{val: i, pre: result[left - 1]})
result[left] = i
}
}
let preIdx = result[result.length - 1]
let len = result.length
// 从后往前进行回溯,修正覆盖result中的值,找到正确的顺序
while(chain.get(preIdx)) {
let lastObj = chain.get(preIdx)
result[--len] = nums[lastObj.val]
preIdx = lastObj.pre
}
return result
};
const test= [9,2,5,3,7,101,4,18,1]
console.log(getOfLIS(test)); // [2,3,4,18]
vue3 DOM DIFF算法
vue3中的diff和上面的思想其实是一样的,都是基于下标来绑定数字在被插入result
内时和其前面一个数字的关系。但是它看起来会更加难以理解,因为它是通过数组(P)
来绑定回溯关系的,返回的是最长递增子序列的下标值
function getSequence(arr) {
const p = arr.slice() // 回溯专用
const result = [0]
let i, j, u, v, c
const len = arr.length
for (i = 0; i < len; i++) {
const arrI = arr[i]
// 排除了等于0的情况,原因是0并不代表任何dom元素,只是用来做占位的
if (arrI !== 0) {
j = result[result.length - 1]
// 当前值大于子序列最后一项
if (arr[j] < arrI) {
// p内存储当前值的前一位下标
p[i] = j
// 存储当前值的下标
result.push(i)
continue
}
u = 0
v = result.length - 1
// 当前数值小于子序列最后一项时,使用二分法找到第一个大于当前数值的下标
while (u < v) {
c = ((u + v) / 2) | 0
if (arr[result[c]] < arrI) {
u = c + 1
} else {
v = c
}
}
if (arrI < arr[result[u]]) {
// 第一位不需要操作,一位它没有前一项
if (u > 0) {
// p内存储找到的下标的前一位
p[i] = result[u - 1]
}
// 找到下标,直接替换result中的数值
result[u] = i
}
}
}
u = result.length
v = result[u - 1]
// 回溯,从最后一位开始,将result全部覆盖,
while (u-- > 0) {
result[u] = v
v = p[v]
}
return result
}
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