07 【数组及常用方法】

1.什么是数组

数组（Array），顾名思义：用来存储一组相关值的类型。

数组也是一个对象，是一个用来存储数据的对象和Object类似，但是它的存储效率比普通对象要高
数组中保存的内容我们称为元素 数组使用索引（index）来操作元素
索引指由0开始的整数

数组可以方便地对一组值进行求和、计算平均值、逐项遍历等操作。

var scoreArr = [87, 89, 93, 71, 100, 68, 94, 88];

数组名习惯以 Arr 结尾。

2.数组的定义

2.1 方括号定义法

var arr = ['A', 'B', 'C', 'D'];

2.2 new 定义法

var arr = new Array('A', 'B', 'C', 'D');

var arr = new Array(4);
// 定义一个长度为 4 的数组，但是这 4 项都是 undefined

两种定义方法根据实际需求选择即可，两者的底层都是同样的实现逻辑。

推荐：方括号定义法！

• 如果是定义时就要指定数组的值，那么建议使用：var arr = ['A', 'B', 'C', 'D'];
• 如果是定义时还不指定数组的值，那么建议使用：var arr = [];

3.访问数组项

注意：JS 中数组的元素可以是不同的数据类型！

数组每一项都有下标，下标从 0 开始！

可以使用 数组名[下标] 的形式，访问数组的任一项。

下标越界

JS 规定，访问数组中不存在的项会返回 undefined，不会报错！

在es2022中，可以通过数组.at(n)来访问，这个可以传递负数作为索引，[1,2].at(-1)结果是-1。

4.数组的长度

数组的 length 属性表示它的长度。

数组.length
length获取到的是数组的最大索引+1
对于连续的数组，length获取到的就是数组中元素的个数

数组是引用类型，有自己的属性和方法。

var arr = ['A', 'B', 'C', 'D'];
console.log(arr.length);	// 4

数组最后一项的下标是数组的长度减 1。

数组.length = 新长度
如果修改后的length大于原长度，则多出的部分会空出来
如果修改后的length小于原长度，则原数组中多出的元素会被删除

5.更改数组项

1. 访问数组项
2. 更改数组值

如果更改的数组项超过了 length-1，则会创造该项。

JS 数组是可以动态扩容的！这就 NB 了！

var arr = [1, 2, 3, 4];
arr[6] = 0;
console.log(arr);	// [1, 2, 3, 4, undefined, undefined, 0]

6.数组的遍历

遍历数组就是将数组中元素都获取到
一般情况我们都是使用for循环来遍历数组

var arr = [1, 2, 3, 4];
for (var i = 0; i < arr.length; i++) {
    console.log(arr[i]);
}

var a = ['A', 'B', 'C'];
for (var i in a) {
    console.log(i); 	// '0', '1', '2'
    console.log(a[i]); 	// 'A', 'B', 'C'
}

forEach()

forEach()方法是对数组的所有成员依次执行参数函数。但是，forEach()方法不返回值，只用来操作数据。

forEach()的参数是一个函数，该函数同样接受三个参数：当前值、当前位置、整个数组。

function log(element, index, array) {
  console.log('[' + index + '] = ' + element);
}

[2, 5, 9].forEach(log);
// [0] = 2
// [1] = 5
// [2] = 9

forEach()方法也可以接受第二个参数，绑定参数函数的this变量。

var out = [];

[1, 2, 3].forEach(function(elem) {
  this.push(elem * elem);
}, out);

out // [1, 4, 9]

上面代码中，空数组out是forEach()方法的第二个参数，结果，回调函数内部的this关键字就指向out。

注意，forEach()方法无法中断执行，总是会将所有成员遍历完。如果希望符合某种条件时，就中断遍历，要使用for循环。

var arr = [1, 2, 3];

for (var i = 0; i < arr.length; i++) {
  if (arr[i] === 2) break;
  console.log(arr[i]);
}
// 1

上面代码中，执行到数组的第二个成员时，就会中断执行。forEach()方法做不到这一点。

forEach()方法也会跳过数组的空位。

var log = function (n) {
  console.log(n + 1);
};

[1, undefined, 2].forEach(log)
// 2
// NaN
// 3

[1, null, 2].forEach(log)
// 2
// 1
// 3

[1, , 2].forEach(log)
// 2
// 3

上面代码中，forEach()方法不会跳过undefined和null，但会跳过空位。

总结

forEach()方法需要一个回调函数作为参数，
数组中有几个元素，回调函数就会被调用几次，
每次调用时，都会将遍历到的信息以实参的形式传递进来，
我们可以定义形参来获取这些信息。
value:正在遍历的元素
index:正在遍历元素的索引
obj:被遍历对象

8.数组类型的检测

数组用 typeof 检测结果是 object。

Array.isArray() 方法可以用来检测数组，返回一个布尔值。

isArray() 不兼容 IE678

Array.isArray([1, 2, 3]);		// true
Array.isArray([]);				// true

9.二维数组

二维数组：以数组作为数组元素的数组，即 “数组的数组”。

二维数组可以看做是 “矩阵”。

matrix：矩阵

var matrix = [
    [11, 33, 55],
    [22, 33, 44],
    [36, 49, 52],
    [56, 10, 23]
];

// 二维数组长度
console.log(matrix.length);		// 4
console.log(matrix[1].length);	// 3

// 遍历二维数组
for (var i = 0; i < matrix.length; i++) {
    for (var j = 0; j < matrix[i].length; j++) {
        console.log(matrix[i][j]);
    }
}

10.基本类型值和引用类型值

	当 var a = b 变量传值时	当用 == 或 === 比较时
基本类型值	内存中产生新的副本	比较值是否相等（由于是赋值所以类型肯定相同，=== 无需考虑类型是否相等）
引用类型值	内存中不产生新的副本，而是让新变量指向同一个对象	比较内存地址是否相等，即：比较是否是同一个对象（由于是赋值所以类型肯定相同，=== 无需考虑类型是否相等）

// 基本类型值
var a = 3;
var b = a;
a++;
console.log(a);		// 4
consloe.log(b);		// 3

// 引用类型值
var arr1 = [1, 2, 3, 4];
var arr2 = arr1;
arr1.push(5);
console.log(arr1);	// [1, 2, 3, 4, 5]
console.log(arr2);	// [1, 2, 3, 4, 5]

• 基本类型：number、boolean、string、undefined、null
• 引用类型：array、object、function、regexp、……

【内存】

【相等 == 判断时的区别】

• 基本类型进行相等 == 判断时，会比较 “值” 是否相等
• 引用类型进行相等 == 判断时，会比较 “址” 是否相等，也就是说它会比较是否为内存中的同一个东西

3 == 3;		// true
3 === 3;		// true
[1, 2, 3] == [1, 2, 3];	// false
[1, 2, 3] === [1, 2, 3];	// false
[] == [];	// false
[] === [];	// false

var arr = [1, 2, 3];
arr == arr;		// true
var arr2 = arr;
arr == arr2;	// true，这里比较的是 arr 与 arr2 中保存的地址是否相等
arr === arr2;	// true，由于类型相同，所以这里比较的也是 arr 与 arr2 中保存的地址是否相等

11.数组的浅拷贝

深拷贝和浅拷贝需要手写代码实现，而不是简单的调用函数。

使用 arr1 = arr2 的语法不会拷贝数组。

浅拷贝：只拷贝数组的第一层，如果是多维数组，或者数组中的项是其他引用类型值，则不拷贝其他层。

深拷贝：拷贝数组的所有层，要用递归技术。

【浅拷贝】

核心思想：“藕断丝连”

var arr = [1, 2, 3, 4, [5, 6, 7]];
var resultArr = [];
for (var i = 0; i < arr.length; i++) {
    resultArr.push(arr[i]);
}
console.log(resultArr);		            // [1, 2, 3, 4, [5, 6, 7]]
console.log(resultArr == arr);  		// false    
console.log(resultArr[4] == arr[4]);	// true

数组的常用方法

12.数组的头尾操作

方法	功能
push()	用来向数组的末尾添加一个或多个元素 ，并返回数组新的长度
pop()	用来删除数组的最后一个元素，并返回被删除的元素
unshift()	向数组的开头添加一个或多个元素，并返回数组的新的长度
shift()	删除数组的开头的一个元素，并返回被删除的元素

12.1 push() 方法

push() 方法用来向数组的末尾添加一个或多个元素 ，并返回数组新的长度

语法：数组.push(元素1,元素2,元素N)

调用 push() 方法后，数组会立即改变，不需要赋值。

var arr = [22, 33, 44, 55];
arr.push(66);
arr.push(77, 88, 99);
console.log(arr);
// [22, 33, 44, 55, 66, 77, 88, 99]

12.2 pop() 方法

与 push() 方法相反，pop() 方法用来删除数组中的最后一项。

() 里没有参数，默认弹出最后一项。

pop() 默认返回最后一项的值。

var arr = [22, 33, 44, 55];
var item =  arr.pop();
console.log(arr);	// [22, 33, 44]
console.log(item);	// 55

12.3 unshift() 方法

unshift() 方法用来在数组头部插入新项，参数就是要插入的项。

如果要插入多项，可以用逗号隔开。

调用 unshift() 方法后，数组会立即改变，不需要赋值。

12.4 shift() 方法

与 unshift() 方法相反，shift() 方法用来删除数组中的开头一项。

() 里没有参数，默认弹出开头一项。

shift() 默认返回开头一项的值。

13.splice() 方法

splice() 方法 可以用来删除数组中指定元素，并使用新的元素替换，该方法会将删除的元素封装到新数组中返回。

参数：
1.删除开始位置的索引
2.删除的个数
3.三个以后，都是替换的元素，这些元素将会插入到开始位置索引的前边

由于 splice() 可以实现很多功能，所以也称为 JS 的 “多功能方法”。

• 替换项

var arr = ['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G'];
// 从下标为 3 的项开始，连续替换 2 项。即将 'D', 'E' 替换为 'X', 'Y', 'Z'
arr.splice(3, 2, 'X', 'Y', 'Z');
console.log(arr);
// ['A', 'B', 'C', 'X', 'Y', 'Z', 'F', 'G']

• 插入项

var arr = ['A', 'B', 'C', 'D'];
// 从下标为 2 的项开始，连续替换 0 项，即：在 [2] 处插入。
arr.splice(2, 0, 'X', 'Y', 'Z');
console.log(arr);
// ['A', 'B', 'X', 'Y', 'Z', 'C', 'D']

• 删除项

var arr = ['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G'];
// 从下标为 2 的项开始，连续替换 4 项（替换为空，即：删除）。
arr.splice(2, 4);
console.log(arr);
// ['A', 'B', 'G']

splice() 方法会以数组形式返回被替换/删除的项。

var arr = ['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G'];
// 从下标为 3 的项开始，连续替换 2 项。
var item = arr.splice(3, 2, 'X', 'Y', 'Z');
console.log(arr);
// ['A', 'B', 'C', 'X', 'Y', 'Z', 'F', 'G']
console.log(item);
// ['D', 'E']

var arr = ['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G'];
// 从下标为 2 的项开始，连续替换 4 项（替换为空，即：删除）。
var item = arr.splice(2, 4);
console.log(arr);
// ['A', 'B', 'G']
console.log(item);
// ['C', 'D', 'E', 'F']

14.slice() 方法

slice(sart,[end]) 方法会得到新的数组对象，返回数组中被选中的元素，类似于字符串中的 slice() 方法。

slice() 方法选择从给定的 start 参数开始的元素，并在给定的 end 参数处结束，但不包括。

注释： ** slice() 方法不会改变原始数组。**

slice(a, b) 截取的子数组从下标为 a 的项开始，到下标为 b（但不包括下标为 b 的项）结束。

slice(a, b) 方法不会更改原有的数组。

slice() 如果不提供第二个参数，则表示从指定项开始，提取后续所有项作为子数组。

slice() 方法的参数允许为负数，表示数组的倒数第几项（记住不包括最后一项）。

-1 倒数第一个 -2 倒数第二个

var arr = ['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F'];
var childArr1 = arr.slice(2, 5);
var childArr2 = arr.slice(2);
var childArr3 = arr.slice(2, -1);
console.log(arr);			// ['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F']
console.log(childArr1);		// ['C', 'D', 'E']
console.log(childArr2);		// ['C', 'D', 'E', 'F']
console.log(childArr3);		// ['C', 'D', 'E']

15.join() 和 split() 方法

数组的 join([splitor]) 方法可以使 数组 转为 字符串。

字符串的 split() 方法可以使 字符串 转为 数组。

• join() 的参数表示以什么字符作为连接符，这个字符串将会作为连接符来连接数组中的元素 ，如果不指定连接符则默认使用, ，如同调用 toString() 方法。
• split() 的参数表示以什么字符拆分字符串，一般不能留空。

[22, 33, 44, 55].join();		// "22,33,44,55"
[22, 33, 44, 55].toString();	// "22,33,44,55"
[22, 33, 44, 55].join(',');		// "22,33,44,55"
[22, 33, 44, 55].join('-');		// "22-33-44-55"
[22, 33, 44, 55].join('~');		// "22~33~44~55"

'abcdefg'.split();				// ["abcdefg"]
'abcdefg'.split('');			// ["a", "b", "c", "d", "e", "f", "g"]
'a-b-c-d-e-f-g'.split('');		// ["a", "-", "b", "-", "c", "-", "d", "-", "e", "-", "f", "-", "g"]
'a-b-c-d-e-f-g'.split('-');		// ["a", "b", "c", "d", "e", "f", "g"]

16.字符串和数组更多相关性

字符串也可以使用 [下标] 的形式访问某个字符，等价于 charAt() 方法。

在对字符串中的字符进行遍历时不用转为数组，直接利用 [下标] 即可。

字符串的一些算法问题，会转为数组解决！

'我爱前端'[0];			// "我"
'我爱前端'[1];			// "爱"
'我爱前端'.charAt(0);	// "我"

var str = '我爱前端';
for (var i = 0; i < str.length; i++) {
    console.log(str[i]);
}

17.concat() 方法

concat() 方法可以连接两个或多个数组，它不会影响原数组，而是新数组作为返回值返回

var arr1 = [1, 2, 3, 4];
var arr2 = [5, 6, 7, 8];
var arr3 = [9, 10, 11];
var arr = arr1.concat(arr2, arr3);
console.log(arr);
// [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11]

18.reverse() 方法

reverse() 方法可以用来反转一个数组，它会对原数组产生影响。

var arr = ['A', 'B', 'C', 'D'];
arr.reverse();
console.log(arr);	// ["D", "C", "B", "A"]

【一个小案例】

字符串 'ABCDEFG' 逆序。

'ABCDEFG'.split('').reverse().join('');
// "GFEDCBA"

19.indexOf() 和 includes() 方法

indexOf() 方法的功能是搜索数组中的元素，并返回它所在的位置，如果元素不存在，则返回 -1。

includes() 方法的功能是判断一个数组是否包含一个指定的值，如果是返回 true，否则false。

['A', 'B', 'C', 'D'].indexOf('C');	// 2
['A', 'B', 'C', 'D'].indexOf('D');	// 3
['A', 'B', 'C', 'D'].indexOf('X');	// -1
['A', 'B', 'B', 'B'].indexOf('B');	// 1

['A', 'B', 'C', 'D'].includes('D');	// true
['A', 'B', 'C', 'D'].includes('X');	// false

注意：indexOf() 及 includes() 方法的判断标准为 === 全相等！

[11, 22, 33].includes('22');	// false
[11, 22, 33].indexOf('22');		// -1

20.sort() 方法

数组排序可以使用 sort() 方法，这个方法的参数又是一个函数，可以对一个数组中的内容进行排序，默认是按照Unicode编码进行排序 ，调用以后，会直接修改原数组。

如果不加参数，那么 sort() 默认从小到大排序

var arr = [33, 22, 55, 11];
arr.sort(function(a, b){});

可以自己指定排序的规则，需要一个回调函数作为参数，这个函数中 a、b 分别表示数组中靠前和靠后的项。

• 浏览器会根据回调函数的返回值来决定元素的顺序，
  如果返回一个大于0的值，则元素会交换位置
  如果返回一个小于0的值，则元素位置不变
  如果返回一个0，则认为两个元素相等，也不交换位置

// 从小到大排序
var arr = [33, 22, 55, 11];
arr.sort(function(a, b) {
    if (a > b) {
        return 1;
    } else {
        return -1;
    }
});
console.log(arr);	// [11, 22, 33, 55]

对以上算法的优化：

// 从小到大排序
var arr = [33, 22, 55, 11];
arr.sort(function(a, b) {
	return a - b;
});
console.log(arr);	// [11, 22, 33, 55]

// 从大到小排序
var arr = [33, 22, 55, 11];
arr.sort(function(a, b) {
    return b - a;
});
console.log(arr);	// [55, 33, 22, 11]

总结

function(a,b){  
	//升序排列  
	//return a-b;  
	  
	//降序排列  
	return b-a;  
}  

除了内置排序方法外，还有一些排序算法：冒泡排序 和 快速排序 将在后面介绍。

21.toString()方法

toString方法也是对象的通用方法，数组的toString方法返回数组的字符串形式。

var arr = [1, 2, 3];
arr.toString() // "1,2,3"

var arr = [1, 2, 3, [4, 5, 6]];
arr.toString() // "1,2,3,4,5,6"

22.数组去重和随机样本

【数组去重】

题目：去掉数组中的重复项。

思路：准备一个空结果数组，遍历原数组，如果遍历到的项不在结果数组中，则推入结果数组。

var arr = [1, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 3, 2, 1];
var resultArr = [];
for (var i = 0; i < arr.length; i++) {
    if (!resultArr.includes(arr[i])) {
        resultArr.push(arr[i]);
    }
}
console.log(resultArr);

【随机样本】

题目：请随机从原数组中取 3 项。

思路：准备一个空结果数组，遍历原数组，随机选择一项，推入结果数组，并且将这项在原数组中删除。

var arr = [3, 6, 10, 5, 8, 9];
var resultArr = [];
for (var i = 0; i < 3; i++) {
    var n = parseInt(Math.random() * arr.length);
    resultArr.push(arr[n]);
    arr.splice(n, 1);
}
console.log(resultArr);

23.冒泡排序

冒泡排序是一个著名的排序算法，也是最基础的交换排序。

冒泡排序的核心思想：一趟一趟地进行多次项的两两比较，每次都会将最大的元素排好位置，如同水中的气泡上浮一样。

时间复杂度：O(n²)

var arr = [9, 5, 6, 8, 2, 7, 3, 4, 1];
var temp;
for (var i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
    for (var j = i + 1; j < arr.length; j++) {
        if (arr[i] > arr[j]) {
            temp = arr[i];
            arr[i] = arr[j];
            arr[j] = temp;
        }
    }
}
console.log(arr);

24.快速排序（冒泡排序改进版）

快速排序（Quicksort）是使用得最广泛，速度也较快的排序算法。它是图灵奖得主 C. A. R. Hoare（1934—）于 1960 时提出来的。是二十世纪10大算法之一，非常重要！时间复杂度： O(nlogn)，稳定性：不稳定。

快速排序与冒泡排序同属交换排序，不过快速排序采用了 “分治法” 的思想大大提高了排序的时间性能。

“快速排序”的思想很简单，整个排序过程只需要三步：

1. 在数据集之中，选择一个元素作为 “基准”（pivot）

2. 所有小于 “基准” 的元素，都移到 “基准” 的左边；所有大于 “基准” 的元素，都移到 “基准” 的右边

3. 对 基准 左边和右边的两个子集，不断重复第一步和第二步，直到所有子集只剩下一个元素为止

举例来说，现在有一个数据集 {85, 24, 63, 45, 17, 31, 96, 50}，怎么对其排序呢？

第一步，选择中间的元素 45 作为 “基准”（基准值可以任意选择，但是选择中间的值比较容易理解）。

第二步，按照顺序，将每个元素与 “基准” 进行比较，形成两个子集，一个 “小于45”，另一个 “大于等于45”。

第三步，对两个子集不断重复第一步和第二步，直到所有子集只剩下一个元素为止。

下面用 Javascript 语言实现上面的算法。

首先，定义一个 quickSort 函数，它的参数是一个数组。

 var quickSort = function(arr) {
 };

然后，检查数组的元素个数，如果小于等于 1，就返回。

 var quickSort = function(arr) {
 	if (arr.length <= 1) {
    	return arr; 
    }
 };

接着，选择 “基准”（pivot），并将其与原数组分离，再定义两个空数组，用来存放一左一右的两个子集。

var quickSort = function(arr) {
	if (arr.length <= 1) {
        return arr; 
    }
    // Math.floor 向下取整
 　　var pivotIndex = Math.floor(arr.length / 2) ;
	// splice() 方法通过删除或替换现有元素或者原地添加新的元素来修改数组,并以数组形式返回被修改的内容。此方法会改变原数组。
 　　var pivot = arr.splice(pivotIndex, 1)[0];
 　　var left = [];
 　　var right = [];
};

然后，开始遍历数组，小于 “基准” 的元素放入左边的子集，大于基准的元素放入右边的子集。

 var quickSort = function(arr) {
 	if (arr.length <= 1) {
        return arr; 
    }
 　　var pivotIndex = Math.floor(arr.length / 2) ;
 　　var pivot = arr.splice(pivotIndex, 1)[0];
 　　var left = [];
 　　var right = [];
 　　for (var i = 0; i < arr.length; i++) {
       if (arr[i] < pivot) {
           left.push(arr[i]);
       } else {
           right.push(arr[i]);
       }
   }
 };

最后，使用递归不断重复这个过程，就可以得到排序后的数组。

 var quickSort = function(arr) {
     if (arr.length <= 1) { 
         return arr; 
     }
 　　var pivotIndex = Math.floor(arr.length / 2);
 　　var pivot = arr.splice(pivotIndex, 1)[0];
 　　var left = [];
 　　var right = [];
 　　for (var i = 0; i < arr.length; i++) {
       if (arr[i] < pivot) {
           left.push(arr[i]);
       } else {
           right.push(arr[i]);
       }
   }
     // concat 拼接数组
     return quickSort(left).concat([pivot], quickSort(right));
 };