28.数组（Array）

原文： http://exploringjs.com/impatient-js/ch_arrays.html

28.1。 JavaScript 中的数组的两个角色

数组在 JavaScript 中扮演两个角色：

• 元组：Arrays-as-tuples 具有固定数量的索引元素。这些元素中的每一个都可以具有不同的类型。
• 序列：Arrays-as-sequences 具有可变数量的索引元素。每个元素都具有相同的类型。

实际上，这两种角色也有其混合物。

值得注意的是，Arrays-as-sequences 非常灵活，您可以将它们用作（传统）数组，堆栈和队列（请参阅本章末尾的练习）。

28.2。基本数组操作

28.2.1。数组：创建，阅读，写作

创建数组的最佳方法是通过 数组字面值 ：

Array 字面值以方括号[]开头和结尾。它创建一个包含三个 元素 的数组：'a'，'b'和'c'。

要读取 Array 元素，请将索引放在方括号中（索引从零开始）：

要更改 Array 元素，请为具有索引的 Array 指定：

数组索引的范围是 32 位（不包括最大长度）：[0,2 ³² -1）

28.2.2。数组：.length

每个 Array 都有一个属性.length，可用于读取和更改（！）数组中元素的数量。

数组的长度始终是最高的索引加一：

如果在长度的索引处写入数组，则追加一个元素：

（破坏性地）附加元素的另一种方法是通过 Array 方法.push()：

如果设置.length，则通过删除元素来修剪数组：

练习：通过.push() 删除空行

exercises/arrays/remove_empty_lines_push_test.js

28.2.3。传播到数组

在 Arrry 字面值中， 扩展元素 由三个点（...）组成，后跟一个表达式。它导致表达式被评估然后迭代。每个迭代值都成为一个额外的 Array 元素。例如：

传播很方便将数组和其他迭代连接到数组中：

28.2.4。数组：列出索引和条目

方法.keys()列出数组的索引：

.keys()返回一个可迭代的。在 A 行，我们传播以获得一个数组。

列表数组索引与列表属性不同。当你执行后者时，你得到索引 - 但作为字符串 - 加上非索引属性键：

方法.entries()将数组的内容列为[index，element]对：

28.2.5。数值是一个数组吗？

这两种方法可以检查值是否为数组：

instanceof通常很好。如果某个值可能来自另一个 域 ，则需要Array.isArray()。粗略地说，领域是 JavaScript 全局范围的一个实例。一些领域彼此隔离（例如浏览器中的 Web Workers ），但也有一些领域可以移动数据（例如浏览器中的同源 iframe）。 x instanceof Array检查x的原型链，因此如果x是来自另一个域的数组，则返回false。

typeof将数组归类为对象：

28.3。 for-of和数组

我们已经遇到了for-of循环。本节简要介绍如何将它用于数组。

28.3.1。 for-of：迭代元素

以下for-of循环遍历数组的元素。

28.3.2。 for-of：迭代[index，element]对

以下for-of循环遍历[index，element]对。解构（稍后描述）为我们提供了在for-of的头部设置index和element的便捷语法。

28.4。类似于数组的对象

一些使用 Arrays 的操作只需要最小值：值必须只是 类似于 。类似数组的值是具有以下属性的对象：

• .length：保存类似 Array 的对象的长度。
• ['0']：将元素保持在索引 0 处。（等等）

ArrayLike的 TypeScript 接口如下所示。

Array.from()接受类似 Array 的对象并将它们转换为 Arrays：

类似于数组的对象曾经在 ES6 之前很常见;现在你不经常看到它们。

28.5。将可迭代和类似数组的值转换为数组

将可迭代和类似数组的值转换为数组有两种常用方法：扩展和Array.from()。

28.5.1。通过传播将迭代转换为数组（...）

在 Array 文本中，通过...传播将任何可迭代对象转换为一系列 Array 元素。例如：

转换有效，因为 DOM 集合是可迭代的。

28.5.2。通过Array.from()将可迭代和类似数组的对象转换为数组（高级）

Array.from()可以使用两种模式。

28.5.2.1。 Array.from()的模式 1：转换

第一种模式具有以下类型签名：

接口Iterable在中显示了介绍迭代的章节。本章前面出现[HTD2]接口ArrayLike。

使用单个参数，Array.from()将任何可迭代或类似 Array 的数据转换为数组：

28.5.2.2。 Array.from()的模式 2：转换和映射

Array.from()的第二种模式涉及两个参数：

在这种模式下，Array.from()做了几件事：

• 它迭代iterable。
• 它将mapFunc应用于每个迭代值。
• 它将结果收集到一个新数组中并返回它。

可选参数thisArg指定mapFunc的this。

这意味着我们将从具有T类型的元素的 iterable 转变为具有U类型的元素的 Array。

这是一个例子：

28.6。创建和填充任意长度的数组

创建数组的最佳方法是通过数组字面值。但是，您不能总是使用一个：数组可能太大，您可能在开发过程中不知道它的长度，或者您可能希望保持其长度灵活。然后我推荐以下用于创建和填充数组的技术：

• 你需要创建一个你将完全填充的空数组，稍后呢？

  请注意，结果有 3 个孔 - 数组字面值中的最后一个逗号始终被忽略。

• 你需要创建一个用原始值初始化的数组吗？

  警告：如果对对象使用.fill()，则每个 Array 元素将引用同一个对象。

• 你需要创建一个用对象初始化的数组吗？

• 你需要创建一系列整数吗？

如果您正在处理整数或浮点数的数组，请考虑 类型数组 - 这是为此目的而创建的。

28.7。多维数组

JavaScript 没有真正的多维数组;你需要求助于其元素为数组的数组：

观察：

• 我们通过为索引为当前长度的插槽分配值来增长数组。

• 每个维度 - 除了最后一个维度 - 是一个数组，其元素是下一个维度（行 A，行 B）。

• 最后一个维度包含实际值（第 C 行）。

28.8。更多数组功能（高级）

在本节中，我们将介绍在使用 Arrays 时经常遇到的现象。

28.8.1。数组元素是（稍微特殊）属性

您认为 Array 元素是特殊的，因为您通过数字访问它们。但是这样做的方括号运算符（[ ]）与用于访问属性的运算符相同。并且，根据语言规范，它将任何值（不是符号）强制转换为字符串。因此：数组元素是（几乎）正常属性（A 行），如果使用数字或字符串作为索引（行 B 和 C），则无关紧要：

更令人困惑的是，这只是语言规范如何定义事物（JavaScript 的理论，如果你愿意的话）。大多数 JavaScript 引擎都经过优化，并且使用数字（甚至是整数）来访问 Array 元素（如果你愿意，可以使用 JavaScript 的实践）。

用于 Array 元素的属性键（字符串！）称为 索引 。字符串str是将其转换为 32 位无符号整数并返回后生成原始值的索引。写成公式：

ToString(ToUint32(key)) === key

JavaScript 在列出所有对象的属性键时特别对待索引！它们总是排在第一位并按数字排序，而不是按字典顺序排列（'10'将在'2'之前出现）：

请注意，.length，.entries()和.keys()将数组索引视为数字并忽略非索引属性：

我们使用扩展元素（...）将.keys()和.entries()返回的迭代转换为数组。

28.8.2。数组是字典，可以有洞

JavaScript 支持两种数组：

• 密集数组：是数组形成连续序列的数组。这是迄今为止我们见过的唯一一种数组。
• 稀疏数组：包含空洞的数组。也就是说，一些指数缺失。

一般来说，最好避免漏洞，因为它们会使代码更复杂，并且不会被 Array 方法一致地处理。此外，JavaScript 引擎优化密集数组，因此它们更快。

您可以在分配元素时通过跳过索引来创建孔：

在 A 行中，我们使用Object.keys()，因为arr.keys()将孔视为undefined元素并且不会显示它们。

另一种创建漏洞的方法是跳过数组字面值中的元素：

你可以删除数组元素：

有关 JavaScript 如何处理数组中的漏洞的更多信息，请参阅“探索 ES6”。

28.9。添加和删​​除元素（破坏性和非破坏性）

JavaScript 的Array非常灵活，更像是数组，堆栈和队列的组合。本节探讨添加和删除 Array 元素的方法。大多数操作可以破坏性地（修改数组）和非破坏性地（生成修改的副本）执行。

28.9.1。预先添加元素和数组

在下面的代码中，我们破坏性地将单个元素添加到arr1，将数组添加到arr2：

传播让我们将数组移入arr2。

非破坏性预先支付通过扩散元素完成：

28.9.2。附加元素和数组

在下面的代码中，我们破坏性地将单个元素附加到arr1，将数组附加到arr2：

传播让我们将数组推入arr2。

非破坏性附加是通过扩散元素完成的：

28.9.3。删除元素

这是删除 Array 元素的三种破坏性方法：

快速参考部分中详细介绍了.splice()。

通过 rest 元素进行解构使您可以从数组的开头非破坏性地删除元素（稍后将介绍解构）。

唉，一个 rest 元素必须始终位于 Array 中。因此，您只能使用它来提取后缀。

练习：通过数组实现队列

exercises/arrays/queue_via_array_test.js

28.10。方法：迭代和转换（.find()，.map()，.filter()等）

在本节中，我们将介绍用于迭代数组和转换数组的 Array 方法。在我们这样做之前，让我们考虑两种不同的迭代方法。它将帮助我们理解这些方法的工作原理。

28.10.1。外部迭代与内部迭代

假设您的代码想要迭代对象“内部”的值。这样做的两种常用方法是：

• 外部迭代（pull）：您的代码通过迭代协议向对象请求值。例如，for-of循环基于 JavaScript 的迭代协议：

  有关更长的示例，请参阅有关同步生成器的章节。

• 内部迭代（推送）：您将回调函数传递给对象的方法，并且该方法将值提供给回调。例如，Arrays 有方法.forEach()：

  有关更长的示例，请参阅有关同步生成器的章节。

我们接下来要看的方法都使用内部迭代。

28.10.2。迭代和转换方法的回调

迭代或转换方法的回调，具有以下签名：

也就是说，回调有三个参数（可以忽略其中任何一个）：

• value是最重要的一个。此参数保存当前正在处理的迭代值。
• index还可以告诉回调迭代值的索引是什么。
• array指向当前 Array（方法调用的接收者）。一些算法需要引用整个数组 - 例如搜索它的答案。此参数允许您为此类算法编写可重用的回调。

预期返回的回调取决于传递给它的方法。可能性包括：

• 没什么（.forEach()）。
• 布尔值（.find()）。
• 任意值（.map()）。

28.10.3。搜索元素：.find()，.findIndex()

.find()返回其回调返回 truthy 值的第一个元素：

.findIndex()返回其回调返回 truthy 值的第一个元素的索引：

.findIndex()可以实现如下：

28.10.4。 .map()：复制时给予元素新值

.map()返回接收器的副本。副本的元素是将map的回调参数应用于接收器元素的结果。

所有这些都通过示例更容易理解：

注意：_只是另一个变量名。

.map()可以实现如下：

练习：通过.map() 编号行

exercises/arrays/number_lines_test.js

28.10.5。 .flatMap()：映射到零个或多个值

Array<T>.prototype.flatMap()的类型签名是：

.map()和.flatMap()都将函数f作为控制输入数组如何转换为输出数组的参数：

• 使用.map()，每个输入数组元素都被转换为一个输出元素。也就是说，f返回单个值。
• 使用.flatMap()，每个输入数组元素都转换为零个或多个输出元素。也就是说，f返回一个值数组（它也可以返回非数组值，但这很少见）。

这是.flatMap()的作用：

28.10.5.1。一个简单的实现

您可以按如下方式实现.flatMap()。注意：此实现比内置版本更简单，例如，执行更多检查。

什么是.flatMap()有用？我们来看看用例吧！

28.10.5.2。使用案例：同时过滤和映射

Array 方法.map()的结果始终与调用它的 Array 的长度相同。也就是说，它的回调不能跳过它不感兴趣的数组元素。

.flatMap()执行此操作的功能在下一个示例中很有用：processArray()返回一个数组，其中每个元素都是包装值或包装错误。

以下代码显示processArray()正在运行：

.flatMap()使我们能够仅从results中提取值或仅提取错误：

28.10.5.3。用例：映射到多个值

Array 方法.map()将每个输入 Array 元素映射到一个输出元素。但是如果我们想将它映射到多个输出元素呢？

这在以下示例中变得必要：

• 输入：['a', 'b', 'c']
• 输出：['<span>a</span>', ', ', '<span>b</span>', ', ', '<span>c</span>']

进行此转换的函数wrap()类似于您为前端库 React 编写的代码：

练习：.flatMap()

• exercises/arrays/convert_to_numbers_test.js

• exercises/arrays/replace_objects_test.js

28.10.6。 .filter()：只保留一些元素

Array 方法.filter()返回一个 Array，收集回调返回 truthy 值的所有元素。

例如：

.filter()可以实现如下：

练习：通过.filter() 删除空行

exercises/arrays/remove_empty_lines_filter_test.js

28.10.7。 .reduce()：从数组中获取值（高级）

方法.reduce()是一个用于计算数组“摘要”的强大工具。摘要可以是任何类型的值：

• 一个号码。例如，所有 Array 元素的总和。
• 数组。例如，Array 的副本，元素乘以 2。
• 等等。

此操作在函数式编程中也称为foldl（“向左折叠”）并且在那里流行。需要注意的是，它可能使代码难以理解。

.reduce()具有以下类型签名（在Array<T>内）：

T是数组元素的类型，U是摘要的类型。两者可能有所不同，也可能没有。 accumulator只是“摘要”的另一个名称。

要计算数组arr的摘要，.reduce()将所有数组元素一次一个地提供给其回调：

callback将先前计算的摘要（存储在其参数accumulator中）与当前的 Array 元素组合，并返回下一个accumulator。 .reduce()的结果是最终累加器 - callback的最后一个结果，在它访问了所有元素之后。

换句话说：callback完成大部分工作，.reduce()只是以有用的方式调用它。

你可以说回调将数组元素折叠到累加器中。这就是为什么这个操作在函数式编程中称为“折叠”。

28.10.7.1。第一个例子

让我们看一下.reduce()的实例：函数addAll()计算数组arr中所有数字的总和。

在这种情况下，累加器保存callback已经访问过的所有数组元素的总和。

结果6是如何从 A 行的数组中得出的？通过以下callback调用：

callback(0, 1) --> 1
callback(1, 2) --> 3
callback(3, 3) --> 6

笔记：

• 第一个参数是电流累加器（从.reduce()的参数init开始）。
• 第二个参数是当前的 Array 元素。
• 结果是下一个累加器。
• callback的最后结果也是.reduce()的结果。

或者，我们可以通过for-of循环实现addAll()：

很难说这两个实现中的哪一个“更好”：基于.reduce()的实现更简洁，而基于for-of的实现可能更容易理解 - 特别是如果你不熟悉函数式编程。

28.10.7.2。示例：通过.reduce()查找索引

以下函数是 Array 方法.indexOf()的实现。它返回给定searchValue出现在 Array arr内​​的第一个索引：

.reduce()的一个限制是您无法提前完成（在for-of循环中，您可以break）。在这里，一旦我们找到了我们想要的东西，我们就不会做任何事情。

28.10.7.3。示例：加倍数组元素

函数double(arr)返回inArr的副本，其元素全部乘以 2：

我们通过推入修改初始值[]。 double()的非破坏性，功能更强的版本如下：

这个版本更优雅，但也更慢并且使用更多内存。

练习：.reduce()

• map()通过.reduce()：exercises/arrays/map_via_reduce_test.js
• filter()通过.reduce()：exercises/arrays/filter_via_reduce_test.js
• countMatches()通过.reduce()：exercises/arrays/count_matches_via_reduce_test.js

28.11。 .sort()：排序数组

.sort()具有以下类型定义：

.sort()始终对元素的字符串表示进行排序。这些表示通过<进行比较。该运算符按字典顺序比较 （第一个字符最重要）。您可以在比较数字时看到：

比较人类语言字符串时，您需要知道它们是根据它们的代码单元值（字符代码）进行比较的：

正如您所看到的，所有非重音大写字母都出现在所有重音字母之前，这些字母位于所有重音字母之前。如果要对人类语言进行适当的排序，请使用Intl， JavaScript 国际化 API 。

最后，.sort()将 排序到位 ：它改变并返回其接收器：

28.11.1。自定义排序顺序

您可以通过参数compareFunc自定义排序顺序，该参数返回一个数字：

• 否定如果a < b
• 如果a === b为零
• 如果a > b为正

记住这些规则的提示：负数是 小于 零（等）。

28.11.2。排序数字

您可以使用以下辅助函数来比较数字：

以下是一个快速而肮脏的选择。它的缺点是它很神秘，存在数字溢出的风险：

28.11.3。排序对象

如果要对对象进行排序，还需要使用比较函数。例如，以下代码显示了如何按年龄对对象进行排序。

练习：按名称排序对象

exercises/arrays/sort_objects_test.js

28.12。快速参考：Array<T>

传说：

• R：方法不改变接收器（非破坏性）。
• W：方法改变接收器（破坏性）。

28.12.1。 new Array()

new Array(n)创建一个长度为n的数组，其中包含n孔：

new Array()创建一个空数组。但是，我建议总是使用[]。

28.12.2。 Array的静态方法

• Array.from<T>(iterable: Iterable<T> | ArrayLike<T>): T[] ^[ES6]

• Array.from<T,U>(iterable: Iterable<T> | ArrayLike<T>, mapFunc: (v: T, k: number) => U, thisArg?: any): U[] ^[ES6]

  将可迭代或类似 Array 的对象转换为 Array。可选地，输入值可以在添加到输出数组之前通过mapFunc进行转换。

  类数组对象具有.length和索引属性（粗略地，非负整数的字符串表示）：

  例子：

• Array.of<T>(...items: T[]): T[] ^[ES6]

  这个静态方法主要用于Array和 Typed Arrays 的子类，它用作自定义数组字面值：

28.12.3。 Array<T>.prototype的方法

• .concat(...items: Array<T[] | T>): T[] ^[R，ES3]

  返回一个新的 Array，它是接收器和所有items的串联。非数组参数被视为具有单个元素的数组。

• .copyWithin(target: number, start: number, end=this.length): this ^[W，ES6]

  将索引范围从start到（excel。）end的元素复制到以target开头的索引。正确处理重叠。

• .entries(): Iterable<[number, T]> ^[R，ES6]

  返回[index，element]对上的可迭代。

• .every(callback: (value: T, index: number, array: Array<T>) => boolean, thisArg?: any): boolean ^[R，ES5]

  如果callback为每个元素和false返回true，则返回true，否则返回。收到false后立即停止。该方法对应于数学中的通用量化（对于所有，∀）。

• .fill(value: T, start=0, end=this.length): this ^[W，ES6]

  将value分配给（incl。）start和（excl。）end之间的每个索引。

• .filter(callback: (value: T, index: number, array: Array<T>) => any, thisArg?: any): T[] ^[R，ES5]

  返回一个只包含callback返回true的元素的数组。

• .find(predicate: (value: T, index: number, obj: T[]) => boolean, thisArg?: any): T | undefined ^[R，ES6]

  结果是predicate返回true的第一个元素。如果它永远不会，结果是undefined。

• .findIndex(predicate: (value: T, index: number, obj: T[]) => boolean, thisArg?: any): number ^[R，ES6]

  结果是predicate返回true的第一个元素的索引。如果它永远不会，结果是-1。

• .flat(depth = 1): any[] ^[R，ES2019]

  “展平”数组：它创建数组的副本，其中嵌套数组中的值都出现在顶层。参数depth控制.flat()查找非数组值的深度。

• .flatMap<U>(callback: (value: T, index: number, array: T[]) => U|Array<U>, thisValue?: any): U[] ^[R，ES2019]

  通过为原始 Array 的每个元素调用callback()并连接它返回的 Arrays 来生成结果。

• .forEach(callback: (value: T, index: number, array: Array<T>) => void, thisArg?: any): void ^[R，ES5]

  为每个元素调用callback。

• .includes(searchElement: T, fromIndex=0): boolean ^[R，ES2016]

  如果接收器具有值为searchElement和false的元素，则返回true。搜索从索引fromIndex开始。

• .indexOf(searchElement: T, fromIndex=0): number ^[R，ES5]

  返回严格等于searchElement的第一个元素的索引。如果没有这样的元素，则返回-1。开始在索引fromIndex搜索，然后访问更高的索引。

• .join(separator = ','): string ^[R，ES1]

  通过连接所有元素的字符串表示形式创建一个字符串，用separator分隔它们。

• .keys(): Iterable<number> ^[R，ES6]

  返回接收器的键上的可迭代。

• .lastIndexOf(searchElement: T, fromIndex=this.length-1): number ^[R，ES5]

  返回严格等于searchElement的最后一个元素的索引。如果没有这样的元素，则返回-1。开始在索引fromIndex搜索，然后访问较低的索引。

• .map<U>(mapFunc: (value: T, index: number, array: Array<T>) => U, thisArg?: any): U[] ^[R，ES5]

  返回一个新的 Array，其中每个元素都是mapFunc应用于接收器的相应元素的结果。

• .pop(): T | undefined ^[W，ES3]

  删除并返回接收器的最后一个元素。也就是说，它将接收器的末尾视为堆栈。与.push()相反。

• .push(...items: T[]): number ^[W，ES3]

  在接收器的末尾添加零个或多个items。也就是说，它将接收器的末尾视为堆栈。返回值是更改后接收器的长度。与.pop()相反。

• .reduce<U>(callback: (accumulator: U, element: T, index: number, array: T[]) => U, init?: U): U ^[R，ES5]

  此方法生成接收器的摘要：它将所有 Array 元素提供给callback，它将当前中间结果（在参数accumulator中）与当前 Array 元素组合并返回下一个accumulator：

  .reduce()的结果是访问所有 Array 元素后callback的最后结果。

  如果未提供init，则使用索引 0 处的 Array 元素。

• .reduceRight<U>(callback: (accumulator: U, element: T, index: number, array: T[]) => U, init?: U): U ^[R，ES5]

  像.reduce()一样工作，但是从最后一个元素开始向后访问 Array 元素。

• .reverse(): this ^[W，ES1]

  重新排列接收器的元素，使它们的顺序相反，然后返回接收器。

• .shift(): T | undefined ^[W，ES3]

  删除并返回接收器的第一个元素。与.unshift()相反。

• .slice(start=0, end=this.length): T[] ^[R，ES3]

  返回一个新的 Array，包含接收器的元素，其索引在（incl。）start和（excl。）end之间。

• .some(callback: (value: T, index: number, array: Array<T>) => boolean, thisArg?: any): boolean ^[R，ES5]

  如果callback为至少一个元素返回true，则返回true，否则返回false。收到true后立即停止。该方法对应于数学中的存在量化（存在，∃）。

• .sort(compareFunc?: (a: T, b: T) => number): this ^[W，ES1]

  对接收器进行排序并将其返回。从 ECMAScript 2019 开始，保证排序是稳定的：如果通过排序认为元素相等，那么排序不会改变这些元素的顺序（相对于彼此）。

  默认情况下，它对元素的字符串表示进行排序。它按字典顺序并根据字符的代码单元值（字符代码）执行：

  您可以通过compareFunc自定义排序顺序，它会返回一个数字：

  • 否定如果a < b
  • 如果a === b为零
  • 如果a > b为正

  排序数字的伎俩（有数字溢出的风险）：

• .splice(start: number, deleteCount=this.length-start, ...items: T[]): T[] ^[W，ES3]

  在索引start处，它删除deleteCount元素并插入items。它返回已删除的元素。

• .toString(): string ^[R，ES1]

  返回一个字符串，其中包含所有元素的字符串，以逗号分隔。

• .unshift(...items: T[]): number ^[W，ES3]

  在接收器的开头插入items并在此修改后返回其长度。

• .values(): Iterable<T> ^[R，ES6]

  返回接收器值的可迭代。

28.12.4。来源

• TypeScript 的内置打字
• 适用于 JavaScript 的 MDN 网络文档
• ECMAScript 语言规范

测验

参见测验应用程序。