js开发:数组的push()、pop()、shift()和unshift()(转)
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JavaScript是一种弱类型语言,不像其它程序语言需要严格定义数据类型。在JavaScript中数组可以任意修改变动,这样也就出现了一个问题,如果边遍历数组边操作数组(比如删除当前项,则所有之后的数组元素下标都将向前移动)是一件很危险的事情。
JavaScript的数组是一个拥有堆栈和队列自身优点的global
对象。也就是说JavaScript数组可以表现的像栈(LIFO)和队列(FIFO)一样操作。这也是JavaScript数组强大的可操作性的体现。
今天一起来学习JavaScript数组的栈和队列的操作方法。
堆栈和队列
要了解JavaScript数组的堆栈和队列方法的操作,需要先对堆栈和队列基础知识有所了解。在继续后面的内容之前,我们先简单的了解一下堆栈和队列的概念。
栈和队列都是动态的集合,在栈中,可以去掉的元素是最近插入的那一个。栈实现了后进先出。在队列中,可以去掉的元素总是在集合中存在的时间最长的那一个。队列实现了先进先出的策略。
堆栈的基本概念
先上张图:
栈是一种LIFO(Last-In-First-Out,后进先出)的数据结构,也就是最新添加的项最早被移除。而栈中项的插入(叫做推入)和移除(叫做弹出),只发生在一个位置——栈的顶部。
最开始栈中不含有任何数据,叫做空栈,此时栈顶就是栈底。然后数据从栈顶进入,栈顶栈底分离,整个栈的当前容量变大。数据出栈时从栈顶弹出,栈顶下移,整个栈的当前容量变小。
比如说,我们在一个箱子中放了很多本书,如果你要拿出第二书,那么你要先把第一本书拿出来,才能拿第二本书出来;拿出第二本书之后,再把第一本书放进去。
ECMAScript为数组专门提供了 push()
和 pop()
方法,以便实现类似栈的行为。 push()
方法可以接收任意数量的参数,把它们逐个添加到数组末尾,并返回修改后数组的长度。而 pop()
方法则从数组末尾移除最后一项,减少数组的length
值,然后返回移除的项。
队列的基本概念
栈数据结构的访问规则是LIFO(后进先出),而队列数据结构的访问规则是FIFO(Fist-In-First-Out,先进先出)。队列在列表的末端添加项,从列表的前端移除项。如下图所示:
比如说火车站排队买票,先到的先买,买好的先走。
入队列操作其实就是在队尾追加一个元素,不需要任何移动,时间复杂度为O
(1
)。出队列则不同,因为我们已经架设下标为0
的位置是队列的队头,因此每次出队列操作所有元素都要向前移动。如下图所示:
ECMAScript为数组专门提供了 shift()
和 unshift()
方法,以便实现类似队列的行为。由于 push()
是向数组末端添加数组项的方法,因此要模拟队列只需一个从数组前端取得数组项的方法。实现这一操作的数组方法就是 shift()
,它能够移除数组中的第一个项并返回该项,同时将数组长度减1
。
顾名思义, unshift()
与 shift()
的用途相反:它能在数组前端添加任意个数组项并返回新数组的长度。因此,同时使用 unshift()
和 pop()
方法,可以从相反的方向来模拟队列,即在数组的前端添加数组项,从数组末端移除数组项。
push()
方法
该方法是向数组末尾添加一个或者多个元素,并返回新的长度。
push()
方法可以接收任意数量的参数,把它们逐个添加到数组的末尾,并返回修改后数组的长度。如:
var arr = []; //创建一个空数组 console.log(arr); // [] console.log("入栈"); // 入栈 arr.push(1); // 将1添加到数组arr中 console.log(arr); // [1] arr.push(2); //将2添加到数组arr中 console.log(arr); //[1,2] arr.push([3,4]); // 将数组[3,4]添加到arr中 console.log(arr); // [1,2,[3,4]] console.log(arr.length); // 3
在Chrome浏览器控制台输出的效果如下图所示:
pop()
方法
pop()
方法刚好和push()
方法相反。pop()
方法删除数组的最后一个元素,把数组的长度减1
,并且返回它被删除元素的值,如果数组变为空,则该方法不改变数组,返回undefine
值。如下代码演示:
var arr = [1,2,3,4]; //创建一个数组 console.log(arr); // [1,2,3,4] console.log(arr.length); // 4 console.log("出栈,后进先出"); // 出栈,后进先出 arr.pop(); console.log(arr); // // [1,2,3] arr.pop(); console.log(arr); // [1,2] arr.pop(); console.log(arr); // [1] arr.pop(); console.log(arr); // []
在Chrome浏览器控制台输出的效果如下图所示:
unshift()
方法
unshift()
方法是向数组的开头添加一个或多个元素,并且返回新的长度。
var arr = []; //创建一个空的数组 console.log(arr); // [] console.log("入队"); // 入队 arr.unshift(1,2,3,4); // 将1,2,3,4推入到数组arr console.log(arr); // [1,2,3,4] console.log(arr.length); // 4
在Chrome浏览器控制台输出的效果如下图所示:
shift()
方法
shift()
方法和unshift()
方法恰恰相反。该方法用于把数组的第一个元素从其中删除,并返回被删除的值。如果数组是空的,shift()
方法将不进行任何操作,返回undefined
的值。
var arr = [1,2,3,4]; // 创建一个数组 console.log(arr); // [1,2,3,4] arr.shift(); // 取得第一项 console.log(arr); // [2,3,4] arr.shift(); // 取得第一项 console.log(arr); // [3,4] arr.shift(); // 取得第一项 console.log(arr); // [4] arr.shift(); // 取得第一项 console.log(arr); // []
在Chrome浏览器控制台输出的效果如下图所示:
简单得回忆一下:
push()
方法可以在数组的末属添加一个或多个元素shift()
方法把数组中的第一个元素删除unshift()
方法可以在数组的前端添加一个或多个元素pop()
方法把数组中的最后一个元素删除
JavaScript实现类似栈和队列的行为
了解这几种方法之后,我们就可以将它们结合起来,轻松的实现类似栈和队列的行为。
实现类似栈的行为
将push()
和pop()
结合在一起,我们就可以实现类似栈的行为:
在Chrome浏览器控制台输出的效果如下图所示:
实现类似队列的行为
将shift()
和push()
方法结合在一起,可以像使用队列一样使用数组。即在数组的后端添加项,从数组的前端移除项:
在Chrome浏览器控制台输出的效果如下图所示:
除此之外,还可以同时使用unshift()
和pop()
方法,从相反的方向来模拟队列,即在数组的前端添加项,从数组的后端移除项。如下面的示例所示:
在Chrome浏览器控制台输出的效果如下图所示:
push()
方法和unshift()
方法的性能测试
以下这部分内容来自于《JavaScript学习:JavaScript的数组实现队列与堆栈的方法》一文。
Array的push()
与unshift()
方法都能给当前数组添加元素,不同的是,push()
是在末尾添加,而unshift()
则是在开头添加,从原理就可以知道,unshift()
的效率是较低的。原因是,它每添加一个元素,都要把现有元素往下移一个位置。但到底效率差异有多大呢?下面来简单测试一下。
/* 关于代码中"var s=+newDate();"的技巧说明 解释如下:=+这个运算符是不存在的; +相当于.valueOf(); +new Date()相当于new Date().valueOf() //4个结果一样返回当前时间的毫秒数 alert(+new Date()); alert(+new Date); var s=new Date(); alert(s.valueOf()); alert(s.getTime()); */ var arr = [ ]; var startTime = +new Date(); //+new Date()相当于new Date().valueOf(),返回当前时间的毫秒数 // push性能测试 for (var i = 0; i < 100000; i++) { arr.push(i); } var endTime = +new Date(); console.log("调用push方法往数组中添加100000个元素耗时"+(endTime-startTime)+"毫秒"); startTime = +new Date(); arr = [ ]; // unshift性能测试 for (var i = 0; i < 100000; i++) { arr.unshift(i); } endTime = +new Date(); console.log("调用unshift方法往数组中添加100000个元素耗时"+(endTime-startTime)+"毫秒");
这段代码分别执行了100000
次push()
和unshift()
操作,在chrome浏览器运行一次,得到的结果如下图所示:
可见,unshift()
比push()
要慢差不多100
倍!因此,平时还是要慎用unshift()
,特别是对大数组。那如果一定要达到unshift()
的效果,可以借助于Array的reverse()
方法,Array的reverse()
的方法能够把一个数组反转。先把要放进数组的元素用push()
添加,再执行一次reverse()
,就达到了unshift()
的效果。比如:
在chrome浏览器控制台输出的效果如下图所示:
从运行结果来看,数组元素的顺序已经反转过来了。
reverse()
方法的性能测试
var arr = [ ], s = +new Date;
for (var i = 0; i < 100000; i++) {
arr.push(i);
}
//调用reverse方法将数组里面的100000元素的顺序反转
arr.reverse();
console.log("调用reverse方法将数组里面的100000元素的顺序反转耗时:"+(+new Date - s)+"毫秒");
在chrome浏览器控制台输出的效果如下图所示:
从运行效果中可以看到,reverse()
方法的性能极高,可以放心使用。
总结
本文主要介绍了JavaScript数组的push()
、pop()
、shift()
和unshift()
方法。并且如何通过组合这几种方法实现类似栈和队例的行为。
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