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学会JS自定义类，轻松构建复杂数据结构

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在JavaScript中，类（class）是创建对象的一种方式，它允许开发者定义自己的构造函数，并通过原型链继承其他类或对象的方法和属性。通过掌握自定义类，我们可以轻松构建出复杂的数据结构，使代码更加模块化、可重用和易于维护。本文将带你一步步学习如何使用JavaScript自定义类，并展示如何构建复杂数据结构。

一、认识JavaScript类

在ES6（ECMAScript 2015）之前，JavaScript中使用构造函数和原型链来创建对象。ES6引入了class关键字，使得面向对象编程在JavaScript中更加直观和简洁。

1.1 类的定义

类是一个包含构造函数和原型对象的蓝图。它定义了对象的属性和方法。

class Person {
  constructor(name, age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
  }

  sayHello() {
    console.log(`Hello, my name is ${this.name} and I am ${this.age} years old.`);
  }
}

在上面的例子中，Person类有一个构造函数，它接收两个参数：name和age。构造函数用于初始化对象的状态。此外，类还定义了一个sayHello方法，用于输出问候语。

1.2 类的继承

JavaScript支持单继承，允许一个类继承另一个类的属性和方法。

class Student extends Person {
  constructor(name, age, grade) {
    super(name, age);
    this.grade = grade;
  }

  sayGrade() {
    console.log(`I am in grade ${this.grade}.`);
  }
}

在上面的例子中，Student类继承自Person类，并添加了一个新的属性grade以及一个方法sayGrade。

二、构建复杂数据结构

通过自定义类，我们可以构建各种复杂的数据结构，例如：

2.1 树结构

树是一种常见的非线性数据结构，它由节点和边组成。下面是一个简单的二叉树类：

class TreeNode {
  constructor(value) {
    this.value = value;
    this.left = null;
    this.right = null;
  }
}

class BinaryTree {
  constructor() {
    this.root = null;
  }

  insert(value) {
    const newNode = new TreeNode(value);
    if (!this.root) {
      this.root = newNode;
    } else {
      this.insertNode(this.root, newNode);
    }
  }

  insertNode(node, newNode) {
    if (newNode.value < node.value) {
      if (!node.left) {
        node.left = newNode;
      } else {
        this.insertNode(node.left, newNode);
      }
    } else {
      if (!node.right) {
        node.right = newNode;
      } else {
        this.insertNode(node.right, newNode);
      }
    }
  }
}

在上面的例子中，BinaryTree类包含了一个insert方法，用于向树中插入新节点。

2.2 图结构

图是一种复杂的数据结构，它由节点和边组成。下面是一个简单的图类：

class Graph {
  constructor() {
    this.adjacencyList = {};
  }

  addVertex(vertex) {
    if (!this.adjacencyList[vertex]) {
      this.adjacencyList[vertex] = [];
    }
  }

  addEdge(vertex1, vertex2) {
    this.adjacencyList[vertex1].push(vertex2);
    this.adjacencyList[vertex2].push(vertex1);
  }

  removeEdge(vertex1, vertex2) {
    this.adjacencyList[vertex1] = this.adjacencyList[vertex1].filter(
      vertex => vertex !== vertex2
    );
    this.adjacencyList[vertex2] = this.adjacencyList[vertex2].filter(
      vertex => vertex !== vertex1
    );
  }
}

在上面的例子中，Graph类包含了一个addVertex方法，用于添加新节点，以及addEdge和removeEdge方法，用于添加和删除边。

通过学习JavaScript自定义类，我们可以轻松构建出各种复杂的数据结构，使代码更加模块化、可重用和易于维护。希望本文能帮助你更好地掌握JavaScript面向对象编程。

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