回文在维基百科中的定义:回文,亦称回环,是正读反读都能读通的句子,亦有将文字排列称圆圈者,是一种修辞方式和文字游戏。
从定义我们可以知道一个字符串是不是回文,可以判断该字符串是否等于该字符的倒顺序,下面我们用JavaScript实现一个判断是否为回文的函数isPalindrome
:
function isPalindrome(str) {
return str.split('').reverse().join('') === str;
}
isPalindrome('cabac');
// => true
isPalindrome('abc');
// => false
以上这个isPalindrome
函数从功能的角度上看是实现了,代码就一行,看起来也简洁。但是从性能的角度看很糟糕。要先把字符转成数组,然后使用数组的reverse()
取反数组,最后再把数组转成字符进行比较,这是过程看起来就低效的样子。那我们优化一下:
function isPalindrome_1(str) {
let reverseStr = '';
let len = str.length;
while(len !== 0) {
len -= 1;
reverseStr += str[len];
}
return reverseStr === str;
}
isPalindrome_1
去掉了数组转换的过程,直接使用while
循环拼一个str
的倒序字符串和原str
进行比较,判断是否为回文。这应该为比isPalindrome的实现在性能上会快很多
(具体数值测试放后面)。
我们再看看cabac
这个回文,我们发现以b
为中心,左边的第一个位置的字符和右边的第一个位置的字符相同,第二个位置的字符也是相同。有了这个规律我们又可以进行优化,我们看一下实现代码:
function isPalindrome_2(str) {
let index;
let len = str.length;
var testEndingIndex = len / 2;
for (index = 0; index < testEndingIndex; index++) {
if (str[index] !== str[len - 1 - index]) {
return false;
}
}
return true;
}
isPalindrome_2
对字符串循环的减少来一半,具体性能上提升多少呢?我们放后面测试。我们再看isPalindrome_2
是否还有优化的看空间?
不难发现在for
循环里面每次都去进行len - 1
的运算,这完全没有必要。可以把len-1
放for
外进行优化。
function isPalindrome_3(str) {
let index;
let len = str.length - 1;
var testEndingIndex = len / 2;
for (index = 0; index < testEndingIndex; index++) {
if (str[index] !== str[len - index]) {
return false;
}
}
return true;
}
现在对isPalindrome进行了三次的优化,下面我们测试一下这四个函数在性能上的区别:
const count = 1000000;
const str = 'cabac';
function test(fn, count) {
const start = Date.now();
for (let i = 0; i < count; i++) {
fn();
}
console.log(Date.now() - start);
}
test(() => {
isPalindrome(str);
}, count);
test(() => {
isPalindrome_1(str);
}, count);
test(() => {
isPalindrome_2(str);
}, count);
test(() => {
isPalindrome_3(str);
}, count);
//isPalindrome => 346
//isPalindrome_1 => 53
//isPalindrome_2 => 26
//isPalindrome_3 => 19
从测试数据上,可以很明显的看到四个函数之间的性能差异。
总结
在代码编写的过程中,减少没有必要的运算过程,选择最佳的算法实现,可以在性能上有很大的提升。