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JavaScript面試之如何實(shí)現(xiàn)數(shù)組拍平(扁平化)方法

 更新時(shí)間:2021年11月02日 10:44:18   作者:蜜瓜  
數(shù)組扁平化是指將一個(gè)多維數(shù)組變?yōu)橐痪S數(shù)組,下面這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于JavaScript面試之如何實(shí)現(xiàn)數(shù)組拍平(扁平化)方法的相關(guān)資料,文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì),需要的朋友可以參考下

1 什么叫數(shù)組拍平?

概念很簡(jiǎn)單,意思是將一個(gè)“多維”數(shù)組降維,比如:

// 原數(shù)組是一個(gè)“三維”數(shù)組
const array = [1, 2, [3, 4, [5, 6], 7], 8, 9]
 
// 可以降成二維
newArray1 = [1, 2, 3, 4, [5, 6], 7, 8, 9]
 
// 也可以降成一維
newArray2 = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

數(shù)組拍平也稱(chēng)數(shù)組扁平化、數(shù)組降維。

2 JS標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的數(shù)組拍平方法

JavaScript標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)組拍平方法Array.prototype.flat()

flat() 方法會(huì)按照一個(gè)可指定的深度遞歸遍歷數(shù)組,并將所有元素與遍歷到的子數(shù)組中的元素合并為一個(gè)新數(shù)組返回。

語(yǔ)法:var newArray = arr.flat([depth])

參數(shù):depth為可選值,表示要遍歷多維數(shù)組的深度,默認(rèn)值為1??梢岳斫鉃橄胍归_(kāi)(或者說(shuō)降維)的層數(shù)。

返回值:遍歷到的元素和子數(shù)組的元素組合成的新數(shù)組

舉例:

const array = [1, 2, [3, 4, [5, 6], 7], 8, 9]
const newArray1 = array.flat() // 等價(jià)于array.flat(1);降1維
// newArray1: [1, 2, 3, 4, [ 5, 6 ], 7, 8, 9]
 
const newArray2 = array.flat(2) // 降2維
// newArray2:[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

特殊:

depth<=0時(shí),返回的數(shù)組和原數(shù)組維數(shù)一樣(注意只是維數(shù)一樣,空位情況見(jiàn)第3點(diǎn))

const array = [1, 2, [3, 4, [5, 6], 7], 8, 9]
array.flat(-1)
// [1, 2, [3, 4, [5, 6], 7], 8, 9]

depth=Infinity,返回的數(shù)組變成一維

array.flat(Infinity)
// [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

原數(shù)組有空位,flat方法會(huì)消除空位,即使是flat(0)也會(huì)消除空位,所以第1點(diǎn)說(shuō)的是“只是維數(shù)一樣”。并且flat方法展開(kāi)到哪一層,空位就會(huì)消除到哪一層,再深層的空位不會(huì)消除

const array1 = [1, , 2, [3, ,4, [5, 6], 7], 8, 9] 
// 注意這個(gè)數(shù)組有兩個(gè)空位
array.flat(0)
// [ 1, 2, [ 3,  ,4, [ 5, 6 ], 7 ], 8, 9 ]
// 第一個(gè)空位沒(méi)了,第二個(gè)空位還在
 

3 實(shí)現(xiàn)一個(gè)flat方法

flat方法展開(kāi)一層(降1維)的步驟:遍歷數(shù)組,判斷當(dāng)前元素是否為數(shù)組,如果不是數(shù)組,直接保存;如果是數(shù)組,將其展開(kāi)后保存

flat方法展開(kāi)多層(降多維)無(wú)非就是在展開(kāi)一層的基礎(chǔ)上,使用遞歸將數(shù)組子元素進(jìn)行同樣的操作。

可以將這個(gè)方法拆分成三步:

1、如何遍歷數(shù)組

2、如何判斷元素是否為數(shù)組

3、遞歸

實(shí)現(xiàn)上述三步,將他們組合起來(lái)就可以得到不同的flat實(shí)現(xiàn)

3.1 如何遍歷一個(gè)數(shù)組

方法特別多,這里介紹3類(lèi):

1、for相關(guān)

  • for 循環(huán)
  • for...of

for...in是為遍歷對(duì)象屬性而構(gòu)建的,不建議與數(shù)組一起使用

const array = [1, 2, [3, 4, [5, 6], 7], 8, 9]
// for循環(huán)
for (let i = 0; i < array.length; i++) {
    const element = array[i];
}
// for...of
for (const element of array) {
    
}

2、數(shù)組方法:能直接取到數(shù)組元素的方法

  • forEach()
  • reduce()
  • map()
// forEach()
array.forEach(element => {
    
});
// reduce()
array.reduce((pre, cur) => {
    const element = cur
}, [])
// map()
array.map(element => {
  
})

3、數(shù)組方法:返回遍歷器(Iterator)對(duì)象的方法

  • keys()
  • values()
  • entries()
// 這三種方式僅僅是獲得遍歷器對(duì)象,還需搭配for...of來(lái)進(jìn)行遍歷
// keys()
for (let i of array.keys()) {
  const element = array[i]
}
// values()
for (let element of array.values() ) {
  
}
// entries()
for (let [i, element] of array.entries()) {
  console.log(array[i])
  console.log(element)
}

3.2 如何判斷元素是否為數(shù)組

設(shè)有一變量a,判斷其是否為數(shù)組。這里提供4種方法:

  • Array有一個(gè)靜態(tài)方法Array.isArray()用于判斷某個(gè)變量是否是一個(gè)數(shù)組
  • instanceof運(yùn)算符用于檢測(cè)構(gòu)造函數(shù)的 prototype 屬性是否出現(xiàn)在某個(gè)實(shí)例對(duì)象的原型鏈上。
    若a是數(shù)組,則其原型鏈上會(huì)出現(xiàn)Array.prototype
  • 通過(guò)對(duì)象的constructor判斷(此方法可能失效,因?yàn)閏onstructor可以手動(dòng)更改)
  • 通過(guò)Object.prototype.toString()來(lái)判斷,該方法可以返回一個(gè)表示該對(duì)象的字符串
// 方法1
Array.isArray(a)
// 方法2
a instanceof Array
// 方法3
a.constructor === Array
// 方法4
// 使用call來(lái)調(diào)用Object.prototype上的toString方法
Object.prototype.toString.call(a) === '[object Array]'
 
// 不能這么判斷,因?yàn)檫@個(gè)toString已經(jīng)覆蓋了Object.prototype.toString
// 只有Object.prototype.toString能正確判斷類(lèi)型
a.toString()

3.3 遞歸

遞歸:對(duì)子元素進(jìn)行同樣的操作

function flat() {
  let res = []
  遍歷數(shù)組 {
    if (當(dāng)前元素是數(shù)組) {
      flat(當(dāng)前元素)得到一維數(shù)組
      將一維數(shù)組拼接到res中
    } else {
      res.push(當(dāng)前元素)
    }
  }
  return res
}

3.4 初步實(shí)現(xiàn)flat方法

挑選遍歷方式和判斷數(shù)組的方式,搭配遞歸就可以初步實(shí)現(xiàn)flat方法,如:

function myFlat(arr) {
  let res = [];
  for (const item of arr) {
    if (Array.isArray(item)) {
      res = res.concat(myFlat(item));
      // 注意concat方法返回一個(gè)新數(shù)組,不會(huì)改變?cè)瓟?shù)組
    } else {
      res.push(item);
    }
  }
  return res;
}

myFlat方法可以實(shí)現(xiàn)將"多維"數(shù)組拉平成一維數(shù)組,但是不能指定展開(kāi)深度depth,并且也無(wú)法處理數(shù)組空位

4 優(yōu)化

4.1 指定展開(kāi)深度

處理展開(kāi)深度其實(shí)很簡(jiǎn)單,我們可以增設(shè)一個(gè)遞歸終止條件,即depth<=0,代碼如下:

function myFlat(arr, depth = 1) {
  // 若depth<=0,則直接返回
  if (depth <= 0) {
      return arr
  }
  let res = [];
  for (const item of arr) {
    if (Array.isArray(item)) {
      // 每次遞歸調(diào)用,將depth-1
      res = res.concat(myFlat(item, depth - 1));
    } else {
      res.push(item);
    }
  }
  return res;
}

4.2 數(shù)組空位處理

事實(shí)上我們應(yīng)該盡量避免出現(xiàn)數(shù)組空位的情況

前面我們提到了遍歷數(shù)組的不同方法,它們對(duì)于數(shù)組空位的處理不盡相同

其中forEach、reduce、map遍歷時(shí)遇到空位會(huì)直接忽略;而for...of則不會(huì)忽略,它遇到空位會(huì)將其當(dāng)作undefined處理

4.2.1 for...of增加空位判斷

因此我們需要改進(jìn)for...of遍歷數(shù)組的myFlat方法:

function myFlat(arr, depth = 1) {
  if (depth <= 0) {
    return arr;
  }
  let res = [];
  for (const item of arr) {
    if (Array.isArray(item)) {
      res = res.concat(myFlat(item, depth - 1));
    } else {
      // 判斷數(shù)組空位
      item !== undefined && res.push(item);
    }
  }
  return res;
}

4.2.2 forEach、map方法遍歷

當(dāng)然也可以使用forEach、map方法來(lái)遍歷數(shù)組,這樣就不用手動(dòng)判斷了

但是這里有一個(gè)特殊情況需要考慮,就是當(dāng)depth <= 0時(shí),我們用filter方法來(lái)消除數(shù)組空位

// forEach
function myFlat(arr, depth = 1) {
  if (depth <= 0) {
    return arr.filter(item => item !== undefined);
  }
  let res = [];
  arr.forEach((item) => {
    if (Array.isArray(item)) {
      res = res.concat(myFlat(item, depth - 1));
    } else {
      res.push(item);
    }
  });
  return res;
}
 
// map
function myFlat(arr, depth = 1) {
  if (depth <= 0) {
    return arr.filter(item => item !== undefined);
  }
  let res = [];
  arr.map((item) => {
    if (Array.isArray(item)) {
      res = res.concat(myFlat(item, depth - 1));
    } else {
      res.push(item);
    }
  });
  return res;
}

4.2.3 reduce方法

其中,使用reduce方法實(shí)現(xiàn)的最為簡(jiǎn)潔,也是面試中??嫉姆椒ㄖ?/p>

function myFlat(arr, depth = 1) {
  return depth > 0
    ? arr.reduce(
        (pre, cur) =>
          pre.concat(Array.isArray(cur) ? myFlat(cur, depth - 1) : cur),
        []
      )
    : arr.filter((item) => item !== undefined);
}

5 其他

5.1 棧

理論上,遞歸方法通??梢赞D(zhuǎn)換成非遞歸方法,即使用棧

function myFlat(arr) {
  let res = [];
  const stack = [].concat(arr);
  while (stack.length > 0) {
    const item = stack.pop();
    if (Array.isArray(item)) {
      // 用擴(kuò)展運(yùn)算符展開(kāi)一層
      stack.push(...item);
    } else {
      item !== undefined && res.unshift(item);
    }
  }
  return res;
}

但是此方法不能指定展開(kāi)深度,只能徹底展開(kāi)成一維數(shù)組

5.2 改進(jìn)

針對(duì)棧不能指定展開(kāi)深度的缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn),代碼如下:

function myFlat(arr, depth = 1) {
  if (depth <= 0) {
    return arr.filter((item) => item !== undefined);
  }
  let res;
  let queue = [].concat(arr);
  while (depth > 0) {
    res = [];
    queue.forEach((item) => {
      if (Array.isArray(item)) {
        // 注意用擴(kuò)展運(yùn)算符將數(shù)組展開(kāi)前先用filter方法去掉空位
        res.push(...item.filter((e) => e !== undefined));
      } else {
        res.push(item);
      }
    });
    depth--;
    queue = res;
  }
  return res;
}

總結(jié)

到此這篇關(guān)于JavaScript面試之如何實(shí)現(xiàn)數(shù)組拍平(扁平化)方法的文章就介紹到這了,更多相關(guān)JS實(shí)現(xiàn)數(shù)組扁平化方法內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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