【前端100问】Q97:React 和 Vue 的 diff 时间复杂度从 O(n^3) 优化到 O(n) ,那么 O(n^3) 和 O(n) 是如何计算出来的?

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React 和 Vue 的 diff 时间复杂度从 O(n^3) 优化到 O(n) ,那么 O(n^3) 和 O(n) 是如何计算出来的?
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正文回答

原问题标题“React 和 Vue 的 diff 时间复杂度从 O(n^3) 优化到 O(n) ,那么 O(n^3) 和 O(n) 是如何计算出来的? ”

  1. 这里的 n 指的是页面的 VDOM 节点数,这个不太严谨。如果更严谨一点,我们应该假设变化之前的节点数为 m,变化之后的节点数为 n。
  2. React 和 Vue 做优化的前提是“放弃了最优解“,本质上是一种权衡,有利有弊。

React 和 Vue 做的假设是:

  • 检测 VDOM 的变化只发生在同一层
  • 检测 VDOM 的变化依赖于用户指定的 key

如果变化发生在不同层或者同样的元素用户指定了不同的 key 或者不同元素用户指定同样的 key,React 和 Vue 都不会检测到,就会发生莫名其妙的问题。

但是 React 认为,前端碰到上面的第一种情况概率很小,第二种情况又可以通过提示用户,让用户去解决,因此这个取舍是值得的。 没有牺牲空间复杂度,却换来了在大多数情况下时间上的巨大提升。

基本概念

其实这是一个典型的最小编辑距离的问题,相关算法有很多,比如 Git 中,提交之前会进行一次对象的 diff 操作,就是用的这个最小距离编辑算法。

对于树,我们也是一样的,我们定义三种操作,用来将一棵树转化为另外一棵树:

  • 删除:删除一个节点,将它的 children 交给它的父节点
  • 插入:在 children 中 插入一个节点
  • 修改:修改节点的值

事实上,从一棵树转化为另外一棵树,我们有很多方式,我们要找到最少的。

直观的方式是用动态规划,通过这种记忆化搜索减少时间复杂度。

确切地说,树的最小距离编辑算法的时间复杂度是 O(n^2m(1+logmn)),
我们假设 m 与 n 同阶, 就会变成 O(n^3)

大佬回答

Virtual DOM render + diff 显然比渲染 html 字符串要慢,但是!它依然是纯 js 层面的计算,比起后面的 DOM 操作来说,依然便宜了太多。可以看到,innerHTML 的总计算量不管是 js 计算还是 DOM 操作都是和整个界面的大小相关,但 Virtual DOM 的计算量里面,只有 js 计算和界面大小相关,DOM 操作是和数据的变动量相关的。前面说了,和 DOM 操作比起来,js 计算是极其便宜的。

这才是为什么要有 Virtual DOM:它保证了 1)不管你的数据变化多少,每次重绘的性能都可以接受;2) 你依然可以用类似 innerHTML 的思路去写你的应用。

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