《现代Javascript高级教程》JavaScript数组

linwu

发布于 2023-07-31 13:22:59

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发布于 2023-07-31 13:22:59

文章被收录于专栏：编程时光

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JavaScript数组

引言

在JavaScript中，数组（Array）是一种重要且广泛应用的数据结构，用于存储和操作一组有序的数据。JavaScript提供了丰富的数组方法和属性，使我们能够方便地对数组进行增删改查等操作。本文将详细介绍JavaScript数组的方法API、属性，并探讨如何模拟实现数组的API。此外，还将介绍数组的应用场景，帮助读者更好地理解和应用数组。

1. 数组简介

数组是一种有序的数据集合，它可以存储多个值，并根据索引访问和操作这些值。在JavaScript中，数组是一种动态类型的数据结构，可以容纳任意类型的数据，包括基本类型和对象。

JavaScript数组的特点包括：

数组的长度是动态可变的，可以根据需要随时添加或删除元素。
数组的索引是从0开始的，通过索引可以快速访问和修改数组中的元素。
数组可以包含不同类型的元素，甚至可以嵌套包含其他数组。

JavaScript提供了许多方法和属性来操作和处理数组，使得数组成为处理数据的强大工具。

2. 数组方法API

JavaScript数组提供了丰富的方法来操作数组。以下是一些常用的方法API：

添加和删除元素

**push()**：在数组末尾添加一个或多个元素，并返回新数组的长度。
**pop()**：移除并返回数组的最后一个元素。
**unshift()**：在数组开头添加一个或多个元素，并返回新数组的长度。
**shift()**：移除并返回数组的第一个元素。
**splice()**：从指定位置添加或删除元素。

修改和访问元素

**slice()**：返回数组

的一部分，不改变原数组。

**concat()**：将多个数组合并为一个新数组。
**join()**：将数组的元素连接成一个字符串。
**reverse()**：颠倒数组中元素的顺序。
**sort()**：对数组元素进行排序。

数组遍历

**forEach()**：对数组的每个元素执行指定的操作。
**map()**：创建一个新数组，其中的元素是原始数组经过指定操作后的结果。
**filter()**：创建一个新数组，其中的元素是符合指定条件的原始数组元素。
**reduce()**：对数组的元素进行累加或合并操作。

数组转换和连接

**toString()**：将数组转换为字符串。
**toLocaleString()**：将数组转换为本地化的字符串。
**join()**：将数组的元素连接成一个字符串。

数组排序和搜索

**sort()**：对数组元素进行排序。
**reverse()**：颠倒数组中元素的顺序。
**indexOf()**：返回指定元素在数组中首次出现的索引。
**lastIndexOf()**：返回指定元素在数组中最后一次出现的索引。

其他常用方法

**isArray()**：检测一个值是否为数组。
**find()**：返回数组中符合指定条件的第一个元素。
**findIndex()**：返回数组中符合指定条件的第一个元素的索引。
**some()**：检测数组中是否至少有一个元素符合指定条件。
**every()**：检测数组中是否所有元素都符合指定条件。

以上仅是JavaScript数组方法API的部分常用示例，更多详细的方法和用法请参考MDN Web Docs。

3. 数组属性

JavaScript数组还有一些常用的属性，用于描述和操作数组的特性和状态。

length：返回数组的长度。
constructor：返回创建数组对象的原型函数。
prototype：数组对象的原型对象，用于添加新的方法和属性。

这些属性可以帮助我们了解数组的结构和信息，以便更好地处理和操作数组。

4. 实现数组API

为了更好地理解数组的方法和实现原理，我们可以尝试自己模拟实现一些数组API的方法。以下是一些常用的数组方法的简单模拟实现示例：

实现添加和删除元素的方法

// 模拟实现 push() 方法
Array.prototype.myPush = function(...elements) {
  const len = this.length;
  let i = 0;
  while (i < elements.length) {
    this[len + i] = elements[i];
    i++;
  }
  return this.length;
};

// 模拟实现 pop() 方法
Array.prototype.myPop = function() {
  if (this

.length === 0) return undefined;
  const lastElement = this[this.length - 1];
  delete this[this.length - 1];
  this.length--;
  return lastElement;
};

// 模拟实现 unshift() 方法
Array.prototype.myUnshift = function(...elements) {
  const originalLength = this.length;
  for (let i = originalLength - 1; i >= 0; i--) {
    this[i + elements.length] = this[i];
  }
  for (let i = 0; i < elements.length; i++) {
    this[i] = elements[i];
  }
  this.length = originalLength + elements.length;
  return this.length;
};

// 模拟实现 shift() 方法
Array.prototype.myShift = function() {
  if (this.length === 0) return undefined;
  const firstElement = this[0];
  for (let i = 0; i < this.length - 1; i++) {
    this[i] = this[i + 1];
  }
  delete this[this.length - 1];
  this.length--;
  return firstElement;
};

// 示例使用
const myArray = [1, 2, 3];
console.log(myArray.myPush(4, 5));    // 输出：5
console.log(myArray);                  // 输出：[1, 2, 3, 4, 5]
console.log(myArray.myPop());        // 输出：5
console.log(myArray);                  // 输出：[1, 2, 3, 4]
console.log(myArray.myUnshift(0)); // 输出：5
console.log(myArray);                  // 输出：[0, 1, 2, 3, 4]
console.log(myArray.myShift());     // 输出：0
console.log(myArray);                  // 输出：[1, 2, 3, 4]

实现修改和访问元素的方法

// 模拟实现 splice() 方法
Array.prototype.mySplice = function(startIndex, deleteCount, ...elements) {
  const removedElements = [];
  const len = this.length;
  const deleteEndIndex = Math.min(startIndex + deleteCount, len);
  const moveCount = len - deleteEndIndex;

  // 保存删除的元素
  for (let i = startIndex; i < deleteEndIndex; i++) {
    removedElements.push(this[i]);
  }

  // 移动剩余元素
  for (let i = 0; i < moveCount; i++) {
    this[startIndex + deleteCount + i] = this[startIndex + deleteCount + i + moveCount];
  }

  // 插入新元素
  for (let i = 0; i < elements.length; i++) {
    this[startIndex + i] = elements[i];
  }

  // 更新长度
  this.length = len - deleteCount + elements.length;

  return removedElements;
};

// 示例使用
const myArray = [1, 2, 3, 4, 5];
console.log(myArray.mySplice(2, 2, 'a', 'b')); // 输出：[3, 4]
console.log(myArray);                             // 输出：[1, 2, 'a', 'b', 5]

实现数组遍历的方法

// 模拟实现 forEach() 方法
Array.prototype.myForEach = function(callbackFn) {
  for (let i = 0;

 i < this.length; i++) {
    callbackFn(this[i], i, this);
  }
};

// 模拟实现 map() 方法
Array.prototype.myMap = function(callbackFn) {
  const mappedArray = [];
  for (let i = 0; i < this.length; i++) {
    mappedArray.push(callbackFn(this[i], i, this));
  }
  return mappedArray;
};

// 示例使用
const myArray = [1, 2, 3];
myArray.myForEach((value, index) => {
  console.log(`Element at index ${index} is ${value}`);
});

const doubledArray = myArray.myMap(value => value * 2);
console.log(doubledArray);  // 输出：[2, 4, 6]

实现数组转换和连接的方法

// 模拟实现 toString() 方法
Array.prototype.myToString = function() {
  let result = '';
  for (let i = 0; i < this.length; i++) {
    if (i > 0) {
      result += ', ';
    }
    result += this[i];
  }
  return result;
};

// 模拟实现 join() 方法
Array.prototype.myJoin = function(separator = ',') {
  let result = '';
  for (let i = 0; i < this.length; i++) {
    if (i > 0) {
      result += separator;
    }
    result += this[i];
  }
  return result;
};

// 示例使用
const myArray = [1, 2, 3];
console.log(myArray.myToString());      // 输出：'1, 2, 3'
console.log(myArray.myJoin('-'));       // 输出：'1-2-3'

实现数组排序和搜索的方法

// 模拟实现 sort() 方法
Array.prototype.mySort = function(compareFn) {
  const length = this.length;
  for (let i = 0; i < length - 1; i++) {
    for (let j = 0; j < length - 1 - i; j++) {
      if (compareFn(this[j], this[j + 1]) > 0) {
        [this[j], this[j + 1]] = [this[j + 1], this[j]];
      }
    }
  }
  return this;
};

// 模拟实现 indexOf() 方法
Array.prototype.myIndexOf = function(searchElement, fromIndex = 0) {
  const length = this.length;
  for (let i = Math.max(fromIndex, 0); i < length; i++) {
    if (this[i] === searchElement) {
      return i;
    }
  }
  return -1;
};

// 示例使用
const myArray = [5, 2, 1, 4, 3];
console.log(myArray.mySort());        // 输出：[1, 2, 3, 4, 5]
console.log(myArray.myIndexOf(4));  // 输出：3

实现其他常用方法

// 模拟实现 isArray() 方法
Array.myIsArray = function(obj) {
  return Object.prototype.toString.call(obj) === '[object Array]';
};

// 模拟实现 find() 方法
Array.prototype.myFind = function(callbackFn) {
  for (let i = 0; i < this.length; i++) {
    if (callbackFn(this[i], i, this)) {


      return this[i];
    }
  }
  return undefined;
};

// 示例使用
const myArray = [1, 2, 3, 4, 5];
console.log(Array.myIsArray(myArray));    // 输出：true
console.log(myArray.myFind(value => value > 3)); // 输出：4

以上是一些简单的模拟实现示例，用于帮助理解数组方法的实现原理。