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JavaScript面試之如何實現(xiàn)數組拍平(扁平化)方法

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

1 什么叫數組拍平?

概念很簡單,意思是將一個“多維”數組降維,比如:

// 原數組是一個“三維”數組
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]

數組拍平也稱數組扁平化、數組降維。

2 JS標準庫中的數組拍平方法

JavaScript標準庫中已經實現(xiàn)了數組拍平方法Array.prototype.flat()

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

語法:var newArray = arr.flat([depth])

參數:depth為可選值,表示要遍歷多維數組的深度,默認值為1。可以理解為想要展開(或者說降維)的層數。

返回值:遍歷到的元素和子數組的元素組合成的新數組

舉例:

const array = [1, 2, [3, 4, [5, 6], 7], 8, 9]
const newArray1 = array.flat() // 等價于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,返回的數組和原數組維數一樣(注意只是維數一樣,空位情況見第3點)

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,返回的數組變成一維

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

原數組有空位,flat方法會消除空位,即使是flat(0)也會消除空位,所以第1點說的是“只是維數一樣”。并且flat方法展開到哪一層,空位就會消除到哪一層,再深層的空位不會消除

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

3 實現(xiàn)一個flat方法

flat方法展開一層(降1維)的步驟:遍歷數組,判斷當前元素是否為數組,如果不是數組,直接保存;如果是數組,將其展開后保存

flat方法展開多層(降多維)無非就是在展開一層的基礎上,使用遞歸將數組子元素進行同樣的操作。

可以將這個方法拆分成三步:

1、如何遍歷數組

2、如何判斷元素是否為數組

3、遞歸

實現(xiàn)上述三步,將他們組合起來就可以得到不同的flat實現(xiàn)

3.1 如何遍歷一個數組

方法特別多,這里介紹3類:

1、for相關

  • for 循環(huán)
  • for...of

for...in是為遍歷對象屬性而構建的,不建議與數組一起使用

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、數組方法:能直接取到數組元素的方法

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

3、數組方法:返回遍歷器(Iterator)對象的方法

  • keys()
  • values()
  • entries()
// 這三種方式僅僅是獲得遍歷器對象,還需搭配for...of來進行遍歷
// 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組

設有一變量a,判斷其是否為數組。這里提供4種方法:

  • Array有一個靜態(tài)方法Array.isArray()用于判斷某個變量是否是一個數組
  • instanceof運算符用于檢測構造函數的 prototype 屬性是否出現(xiàn)在某個實例對象的原型鏈上。
    若a是數組,則其原型鏈上會出現(xiàn)Array.prototype
  • 通過對象的constructor判斷(此方法可能失效,因為constructor可以手動更改)
  • 通過Object.prototype.toString()來判斷,該方法可以返回一個表示該對象的字符串
// 方法1
Array.isArray(a)
// 方法2
a instanceof Array
// 方法3
a.constructor === Array
// 方法4
// 使用call來調用Object.prototype上的toString方法
Object.prototype.toString.call(a) === '[object Array]'
 
// 不能這么判斷,因為這個toString已經覆蓋了Object.prototype.toString
// 只有Object.prototype.toString能正確判斷類型
a.toString()

3.3 遞歸

遞歸:對子元素進行同樣的操作

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

3.4 初步實現(xiàn)flat方法

挑選遍歷方式和判斷數組的方式,搭配遞歸就可以初步實現(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方法返回一個新數組,不會改變原數組
    } else {
      res.push(item);
    }
  }
  return res;
}

myFlat方法可以實現(xiàn)將"多維"數組拉平成一維數組,但是不能指定展開深度depth,并且也無法處理數組空位

4 優(yōu)化

4.1 指定展開深度

處理展開深度其實很簡單,我們可以增設一個遞歸終止條件,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)) {
      // 每次遞歸調用,將depth-1
      res = res.concat(myFlat(item, depth - 1));
    } else {
      res.push(item);
    }
  }
  return res;
}

4.2 數組空位處理

事實上我們應該盡量避免出現(xiàn)數組空位的情況

前面我們提到了遍歷數組的不同方法,它們對于數組空位的處理不盡相同

其中forEach、reduce、map遍歷時遇到空位會直接忽略;而for...of則不會忽略,它遇到空位會將其當作undefined處理

4.2.1 for...of增加空位判斷

因此我們需要改進for...of遍歷數組的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 {
      // 判斷數組空位
      item !== undefined && res.push(item);
    }
  }
  return res;
}

4.2.2 forEach、map方法遍歷

當然也可以使用forEach、map方法來遍歷數組,這樣就不用手動判斷了

但是這里有一個特殊情況需要考慮,就是當depth <= 0時,我們用filter方法來消除數組空位

// 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方法實現(xiàn)的最為簡潔,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,遞歸方法通常可以轉換成非遞歸方法,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)) {
      // 用擴展運算符展開一層
      stack.push(...item);
    } else {
      item !== undefined && res.unshift(item);
    }
  }
  return res;
}

但是此方法不能指定展開深度,只能徹底展開成一維數組

5.2 改進

針對棧不能指定展開深度的缺點進行改進,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)) {
        // 注意用擴展運算符將數組展開前先用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

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

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