2024年6月30日

数组方法

数组提供的方法有很多。为了方便起见,在本章中,我们将按组讲解。

添加/移除数组元素

我们已经学了从数组的首端或尾端添加和删除元素的方法:

  • arr.push(...items) —— 从尾端添加元素,
  • arr.pop() —— 从尾端提取元素,
  • arr.shift() —— 从首端提取元素,
  • arr.unshift(...items) —— 从首端添加元素。

这里还有其他几种方法。

splice

如何从数组中删除元素?

数组是对象,所以我们可以尝试使用 delete

let arr = ["I", "go", "home"];

delete arr[1]; // remove "go"

alert( arr[1] ); // undefined

// now arr = ["I",  , "home"];
alert( arr.length ); // 3

元素被删除了,但数组仍然有 3 个元素,我们可以看到 arr.length == 3

这很正常,因为 delete obj.key 是通过 key 来移除对应的值。对于对象来说是可以的。但是对于数组来说,我们通常希望剩下的元素能够移动并占据被释放的位置。我们希望得到一个更短的数组。

所以应该使用特殊的方法。

arr.splice 方法可以说是处理数组的瑞士军刀。它可以做所有事情:添加,删除和插入元素。

语法是:

arr.splice(start[, deleteCount, elem1, ..., elemN])

它从索引 start 开始修改 arr:删除 deleteCount 个元素并在当前位置插入 elem1, ..., elemN。最后返回被删除的元素所组成的数组。

通过例子我们可以很容易地掌握这个方法。

让我们从删除开始:

let arr = ["I", "study", "JavaScript"];

arr.splice(1, 1); // 从索引 1 开始删除 1 个元素

alert( arr ); // ["I", "JavaScript"]

简单,对吧?从索引 1 开始删除 1 个元素。(译注:当只填写了 splicestart 参数时,将删除从索引 start 开始的所有数组项)

在下一个例子中,我们删除了 3 个元素,并用另外两个元素替换它们:

let arr = ["I", "study", "JavaScript", "right", "now"];

// 删除数组的前三项,并使用其他内容代替它们
arr.splice(0, 3, "Let's", "dance");

alert( arr ) // 现在 ["Let's", "dance", "right", "now"]

在这里我们可以看到 splice 返回了被删除的元素所组成的数组:

let arr = ["I", "study", "JavaScript", "right", "now"];

// 删除前两个元素
let removed = arr.splice(0, 2);

alert( removed ); // "I", "study" <-- 被从数组中删除了的元素

我们可以将 deleteCount 设置为 0splice 方法就能够插入元素而不用删除任何元素:

let arr = ["I", "study", "JavaScript"];

// 从索引 2 开始
// 删除 0 个元素
// 然后插入 "complex" 和 "language"
arr.splice(2, 0, "complex", "language");

alert( arr ); // "I", "study", "complex", "language", "JavaScript"
允许负向索引

在这里和其他数组方法中,负向索引都是被允许的。它们从数组末尾计算位置,如下所示:

let arr = [1, 2, 5];

// 从索引 -1(尾端前一位)
// 删除 0 个元素,
// 然后插入 3 和 4
arr.splice(-1, 0, 3, 4);

alert( arr ); // 1,2,3,4,5

slice

arr.slice 方法比 arr.splice 简单得多。

语法是:

arr.slice([start], [end])

它会返回一个新数组,将所有从索引 startend(不包括 end)的数组项复制到一个新的数组。startend 都可以是负数,在这种情况下,从末尾计算索引。

它和字符串的 str.slice 方法有点像,就是把子字符串替换成子数组。

例如:

let arr = ["t", "e", "s", "t"];

alert( arr.slice(1, 3) ); // e,s(复制从位置 1 到位置 3 的元素)

alert( arr.slice(-2) ); // s,t(复制从位置 -2 到尾端的元素)

我们也可以不带参数地调用它:arr.slice() 会创建一个 arr 的副本。其通常用于获取副本,以进行不影响原始数组的进一步转换。

concat

arr.concat 创建一个新数组,其中包含来自于其他数组和其他项的值。

语法:

arr.concat(arg1, arg2...)

它接受任意数量的参数 —— 数组或值都可以。

结果是一个包含来自于 arr,然后是 arg1arg2 的元素的新数组。

如果参数 argN 是一个数组,那么其中的所有元素都会被复制。否则,将复制参数本身。

例如:

let arr = [1, 2];

// 从 arr 和 [3,4] 创建一个新数组
alert( arr.concat([3, 4]) ); // 1,2,3,4

// 从 arr、[3,4] 和 [5,6] 创建一个新数组
alert( arr.concat([3, 4], [5, 6]) ); // 1,2,3,4,5,6

// 从 arr、[3,4]、5 和 6 创建一个新数组
alert( arr.concat([3, 4], 5, 6) ); // 1,2,3,4,5,6

通常,它只复制数组中的元素。其他对象,即使它们看起来像数组一样,但仍然会被作为一个整体添加:

let arr = [1, 2];

let arrayLike = {
  0: "something",
  length: 1
};

alert( arr.concat(arrayLike) ); // 1,2,[object Object]

……但是,如果类数组对象具有 Symbol.isConcatSpreadable 属性,那么它就会被 concat 当作一个数组来处理:此对象中的元素将被添加:

let arr = [1, 2];

let arrayLike = {
  0: "something",
  1: "else",
  [Symbol.isConcatSpreadable]: true,
  length: 2
};

alert( arr.concat(arrayLike) ); // 1,2,something,else

遍历:forEach

arr.forEach 方法允许为数组的每个元素都运行一个函数。

语法:

arr.forEach(function(item, index, array) {
  // ... do something with item
});

例如,下面这个程序显示了数组的每个元素:

// 对每个元素调用 alert
["Bilbo", "Gandalf", "Nazgul"].forEach(alert);

而这段代码更详细地介绍了它们在目标数组中的位置:

["Bilbo", "Gandalf", "Nazgul"].forEach((item, index, array) => {
  alert(`${item} is at index ${index} in ${array}`);
});

该函数的结果(如果它有返回)会被抛弃和忽略。

在数组中搜索

现在,让我们介绍在数组中进行搜索的方法。

indexOf/lastIndexOf 和 includes

arr.indexOfarr.includes 方法语法相似,并且作用基本上也与字符串的方法相同,只不过这里是对数组元素而不是字符进行操作:

  • arr.indexOf(item, from) —— 从索引 from 开始搜索 item,如果找到则返回索引,否则返回 -1
  • arr.includes(item, from) —— 从索引 from 开始搜索 item,如果找到则返回 true(译注:如果没找到,则返回 false)。

通常使用这些方法时只会传入一个参数:传入 item 开始搜索。默认情况下,搜索是从头开始的。

例如:

let arr = [1, 0, false];

alert( arr.indexOf(0) ); // 1
alert( arr.indexOf(false) ); // 2
alert( arr.indexOf(null) ); // -1

alert( arr.includes(1) ); // true

请注意,indexOfincludes 使用严格相等 === 进行比较。所以,如果我们搜索 false,它会准确找到 false 而不是数字 0

如果我们想检查数组中是否包含元素 item,并且不需要知道其确切的索引,那么 arr.includes 是首选。

方法 arr.lastIndexOfindexOf 相同,但从右向左查找。

let fruits = ['Apple', 'Orange', 'Apple'];

alert( fruits.indexOf('Apple') ); // 0(第一个 Apple)
alert( fruits.lastIndexOf('Apple') ); // 2(最后一个 Apple)
方法 includes 可以正确的处理 NaN

方法 includes 的一个次要但值得注意的特性是,它可以正确处理 NaN,这与 indexOf 不同:

const arr = [NaN];
alert( arr.indexOf(NaN) ); // -1(错,应该为 0)
alert( arr.includes(NaN) );// true(正确)

这是因为 includes 是在比较晚的时候才被添加到 JavaScript 中的,并且在内部使用了更新了的比较算法。

find 和 findIndex/findLastIndex

想象一下,我们有一个对象数组。我们如何找到具有特定条件的对象?

这时可以用 arr.find 方法。

语法如下:

let result = arr.find(function(item, index, array) {
  // 如果返回 true,则返回 item 并停止迭代
  // 对于假值(falsy)的情况,则返回 undefined
});

依次对数组中的每个元素调用该函数:

  • item 是元素。
  • index 是它的索引。
  • array 是数组本身。

如果它返回 true,则搜索停止,并返回 item。如果没有搜索到,则返回 undefined

例如,我们有一个存储用户的数组,每个用户都有 idname 字段。让我们找到 id == 1 的那个用户:

let users = [
  {id: 1, name: "John"},
  {id: 2, name: "Pete"},
  {id: 3, name: "Mary"}
];

let user = users.find(item => item.id == 1);

alert(user.name); // John

在现实生活中,对象数组是很常见的,所以 find 方法非常有用。

注意在这个例子中,我们传给了 find 一个单参数函数 item => item.id == 1。这很典型,并且 find 方法的其他参数很少使用。

arr.findIndex 方法(与 arr.find)具有相同的语法,但它返回找到的元素的索引,而不是元素本身。如果没找到,则返回 -1

arr.findLastIndex 方法类似于 findIndex,但从右向左搜索,类似于 lastIndexOf

这是一个例子:

let users = [
  {id: 1, name: "John"},
  {id: 2, name: "Pete"},
  {id: 3, name: "Mary"},
  {id: 4, name: "John"}
];

// 寻找第一个 John 的索引
alert(users.findIndex(user => user.name == 'John')); // 0

// 寻找最后一个 John 的索引
alert(users.findLastIndex(user => user.name == 'John')); // 3

filter

find 方法搜索的是使函数返回 true 的第一个(单个)元素。

如果需要匹配的有很多,我们可以使用 arr.filter(fn)

语法与 find 大致相同,但是 filter 返回的是所有匹配元素组成的数组:

let results = arr.filter(function(item, index, array) {
  // 如果 true item 被 push 到 results,迭代继续
  // 如果什么都没找到,则返回空数组
});

例如:

let users = [
  {id: 1, name: "John"},
  {id: 2, name: "Pete"},
  {id: 3, name: "Mary"}
];

// 返回前两个用户的数组
let someUsers = users.filter(item => item.id < 3);

alert(someUsers.length); // 2

转换数组

让我们继续学习进行数组转换和重新排序的方法。

map

arr.map 方法是最有用和经常使用的方法之一。

它对数组的每个元素都调用函数,并返回结果数组。

语法:

let result = arr.map(function(item, index, array) {
  // 返回新值而不是当前元素
})

例如,在这里我们将每个元素转换为它的字符串长度:

let lengths = ["Bilbo", "Gandalf", "Nazgul"].map(item => item.length);
alert(lengths); // 5,7,6

sort(fn)

arr.sort 方法对数组进行 原位(in-place) 排序,更改元素的顺序。(译注:原位是指在此数组内,而非生成一个新数组。)

它还返回排序后的数组,但是返回值通常会被忽略,因为修改了 arr 本身。

语法:

let arr = [ 1, 2, 15 ];

// 该方法重新排列 arr 的内容
arr.sort();

alert( arr );  // 1, 15, 2

你有没有注意到结果有什么奇怪的地方?

顺序变成了 1, 15, 2。不对,但为什么呢?

这些元素默认情况下被按字符串进行排序。

从字面上看,所有元素都被转换为字符串,然后进行比较。对于字符串,按照词典顺序进行排序,实际上应该是 "2" > "15"

要使用我们自己的排序顺序,我们需要提供一个函数作为 arr.sort() 的参数。

该函数应该比较两个任意值并返回:

function compare(a, b) {
  if (a > b) return 1; // 如果第一个值比第二个值大
  if (a == b) return 0; // 如果两个值相等
  if (a < b) return -1; // 如果第一个值比第二个值小
}

例如,按数字进行排序:

function compareNumeric(a, b) {
  if (a > b) return 1;
  if (a == b) return 0;
  if (a < b) return -1;
}

let arr = [ 1, 2, 15 ];

arr.sort(compareNumeric);

alert(arr);  // 1, 2, 15

现在结果符合预期了。

我们思考一下这儿发生了什么。arr 可以是由任何内容组成的数组,对吗?它可能包含数字、字符串、对象或其他任何内容。我们有一组 一些元素。要对其进行排序,我们需要一个 排序函数 来确认如何比较这些元素。默认是按字符串进行排序的。

arr.sort(fn) 方法实现了通用的排序算法。我们不需要关心它的内部工作原理(大多数情况下都是经过 快速排序Timsort 算法优化的)。它将遍历数组,使用提供的函数比较其元素并对其重新排序,我们所需要的就是提供执行比较的函数 fn

顺便说一句,如果我们想知道要比较哪些元素 —— 那么什么都不会阻止 alert 它们:

[1, -2, 15, 2, 0, 8].sort(function(a, b) {
  alert( a + " <> " + b );
  return a - b;
});

该算法可以在此过程中,将一个元素与多个其他元素进行比较,但是它会尝试进行尽可能少的比较。

比较函数可以返回任何数字

实际上,比较函数只需要返回一个正数表示“大于”,一个负数表示“小于”。

通过这个原理我们可以编写更短的函数:

let arr = [ 1, 2, 15 ];

arr.sort(function(a, b) { return a - b; });

alert(arr);  // 1, 2, 15
箭头函数最好

你还记得 箭头函数 吗?这里使用箭头函数会更加简洁:

arr.sort( (a, b) => a - b );

这与上面更长的版本完全相同。

使用 localeCompare for strings

你记得 字符串比较 算法吗?默认情况下,它通过字母的代码比较字母。

对于许多字母,最好使用 str.localeCompare 方法正确地对字母进行排序,例如 Ö

例如,让我们用德语对几个国家/地区进行排序:

let countries = ['Österreich', 'Andorra', 'Vietnam'];

alert( countries.sort( (a, b) => a > b ? 1 : -1) ); // Andorra, Vietnam, Österreich(错的)

alert( countries.sort( (a, b) => a.localeCompare(b) ) ); // Andorra,Österreich,Vietnam(对的!)

reverse

arr.reverse 方法用于颠倒 arr 中元素的顺序。

例如:

let arr = [1, 2, 3, 4, 5];
arr.reverse();

alert( arr ); // 5,4,3,2,1

它也会返回颠倒后的数组 arr

split 和 join

举一个现实生活场景的例子。我们正在编写一个消息应用程序,并且该人员输入以逗号分隔的接收者列表:John, Pete, Mary。但对我们来说,名字数组比单个字符串舒适得多。怎么做才能获得这样的数组呢?

str.split(delim) 方法可以做到。它通过给定的分隔符 delim 将字符串分割成一个数组。

在下面的例子中,我们用“逗号后跟着一个空格”作为分隔符:

let names = 'Bilbo, Gandalf, Nazgul';

let arr = names.split(', ');

for (let name of arr) {
  alert( `A message to ${name}.` ); // A message to Bilbo(和其他名字)
}

split 方法有一个可选的第二个数字参数 —— 对数组长度的限制。如果提供了,那么额外的元素会被忽略。但实际上它很少使用:

let arr = 'Bilbo, Gandalf, Nazgul, Saruman'.split(', ', 2);

alert(arr); // Bilbo, Gandalf
拆分为字母

调用带有空参数 ssplit(s),会将字符串拆分为字母数组:

let str = "test";

alert( str.split('') ); // t,e,s,t

arr.join(glue)split 相反。它会在它们之间创建一串由 glue 粘合的 arr 项。

例如:

let arr = ['Bilbo', 'Gandalf', 'Nazgul'];

let str = arr.join(';'); // 使用分号 ; 将数组粘合成字符串

alert( str ); // Bilbo;Gandalf;Nazgul

reduce/reduceRight

当我们需要遍历一个数组时 —— 我们可以使用 forEachforfor..of

当我们需要遍历并返回每个元素的数据时 —— 我们可以使用 map

arr.reduce 方法和 arr.reduceRight 方法和上面的种类差不多,但稍微复杂一点。它们用于根据数组计算单个值。

语法是:

let value = arr.reduce(function(accumulator, item, index, array) {
  // ...
}, [initial]);

该函数一个接一个地应用于所有数组元素,并将其结果“搬运(carry on)”到下一个调用。

参数:

  • accumulator —— 是上一个函数调用的结果,第一次等于 initial(如果提供了 initial 的话)。
  • item —— 当前的数组元素。
  • index —— 当前索引。
  • arr —— 数组本身。

应用函数时,上一个函数调用的结果将作为第一个参数传递给下一个函数。

因此,第一个参数本质上是累加器,用于存储所有先前执行的组合结果。最后,它成为 reduce 的结果。

听起来复杂吗?

掌握这个知识点的最简单的方法就是通过示例。

在这里,我们通过一行代码得到一个数组的总和:

let arr = [1, 2, 3, 4, 5];

let result = arr.reduce((sum, current) => sum + current, 0);

alert(result); // 15

传递给 reduce 的函数仅使用了 2 个参数,通常这就足够了。

让我们看看细节,到底发生了什么。

  1. 在第一次运行时,sum 的值为初始值 initialreduce 的最后一个参数),等于 0,current 是第一个数组元素,等于 1。所以函数运行的结果是 1
  2. 在第二次运行时,sum = 1,我们将第二个数组元素(2)与其相加并返回。
  3. 在第三次运行中,sum = 3,我们继续把下一个元素与其相加,以此类推……

计算流程: