JavaScript数组介绍及其方法概述

除了 Object，Array 应该就是 ECMAScript 中最常用的类型了。ECMAScript 数组跟其他编程语言的数组有很大区别。跟其他语言中的数组一样，ECMAScript 数组也是一组有序的数据，但跟其他语言不同的是，数组中每个槽位可以存储任意类型的数据。这意味着可以创建一个数组，它的第一个元素是字符串，第二个元素是数值，第三个是对象。ECMAScript 数组也是动态大小的，会随着数据添加而自动增长。

创建数组

以下几种方法都可以创建数组

let colors = new Array(); //使用Array构造方法
let colors = new Array(20); //创建一个初始 length 为 20 的数组
let colors = new Array("red", "blue", "green"); //创建一个包含 3 个字符串值的数组
// 创建数组时可以给构造函数传一个值。这时候就有点问题了，因为如果这个值是数值，则会创建一个长度为指定数值的数组；而如果这个值是其他类型的，则会创建一个只包含该特定值的数组。下面看一个例子：
let colors = new Array(3); // 创建一个包含 3 个元素的数组
let names = new Array("Greg"); // 创建一个只包含一个元素，即字符串"Greg"的数组
//在使用 Array 构造函数时，也可以省略 new 操作符。结果是一样的
let colors = Array(3); // 创建一个包含 3 个元素的数组
let names = Array("Greg"); // 创建一个只包含一个元素，即字符串"Greg"的数组
//另一种创建数组的方式是使用数组字面量（array literal）表示法。数组字面量是在中括号中包含以逗号分隔的元素列表
let colors = ["red", "blue", "green"]; // 创建一个包含 3 个元素的数组
let names = []; // 创建一个空数组
let values = [1,2,]; // 创建一个包含 2 个元素的数组

在使用数组字面量表示法创建数组不会调用 Array 构造函数。

Array 构造函数还有两个 ES6 新增的用于创建数组的静态方法：from()和 of()。from()用于将类数组结构转换为数组实例，而 of()用于将一组参数转换为数组实例。Array.from()的第一个参数是一个类数组对象，即任何可迭代的结构，或者有一个 length 属性和可索引元素的结构。这种方式可用于很多场合：

// 字符串会被拆分为单字符数组
console.log(Array.from("Matt")); // ["M", "a", "t", "t"]

// 可以使用 from()将集合和映射转换为一个新数组
const m = new Map().set(1, 2).set(3, 4);
const s = new Set().add(1).add(2).add(3).add(4);
console.log(Array.from(m)); // [[1, 2], [3, 4]]
console.log(Array.from(s)); // [1, 2, 3, 4]

// Array.from()对现有数组执行深拷贝(重要)
const a1 = [1, 2, 3, 4];
const a2 = Array.from(a1);
console.log(a1); // [1, 2, 3, 4]
alert(a1 === a2); // false

// 可以使用任何可迭代对象
const iter = {
	*[Symbol.iterator]() {
		yield 1;
		yield 2;
		yield 3;
		yield 4;
	}
};
console.log(Array.from(iter)); // [1, 2, 3, 4]

Array.of()可以把一组参数转换为数组。这个方法用于替代在 ES6 之前常用的 Array.prototype.slice.call(arguments)，一种异常笨拙的将 arguments 对象转换为数组的写法：

console.log(Array.of(1, 2, 3, 4)); // [1, 2, 3, 4]
console.log(Array.of(undefined)); // [undefined]

数组空位

可以像下面这样创建一个空位数组：

const options = [,,,,,]; // 创建包含 5 个元素的数组
console.log(options.length); // 5
console.log(options); // [,,,,,]

ES6 新增的方法和迭代器与早期 ECMAScript 版本中存在的方法行为不同。ES6 新增方法普遍将这些空位当成存在的元素，只不过值为 undefined。

const options = [1,,,,5];
for (const option of options) {
	console.log(option === undefined);
}
// false
// true
// true
// true
// false

//ES6 之前的方法则会忽略这个空位，但具体的行为也会因方法而异：
const options = [1,,,,5];
// map()会跳过空位置
console.log(options.map(() => 6)); // [6, undefined, undefined, undefined, 6]
// join()视空位置为空字符串
console.log(options.join('-')); // "1----5"

由于行为不一致和存在性能隐患，因此实践中要避免使用数组空位。如果确实需要空位，则可以显式地用 undefined 值代替。

数组索引

alert(colors[0]); // 显示第一项

数组中元素的数量保存在 length 属性中，这个属性始终返回 0 或大于 0 的值，数组 length 属性的独特之处在于，它不是只读的。通过修改 length 属性，可以从数组末尾删除或添加元素。来看下面的例子：

let colors = ["red", "blue", "green"]; // 创建一个包含 3 个字符串的数组
colors.length = 2;
alert(colors[2]); // undefined

这里数组一开始有三个值，当设置数组length为2之后，第三个位置的值就被抛弃了，因此color[2]就没有值了。相反，如果将 length 设置为大于数组元素数的值，则新添加的元素都将以 undefined 填充

数组最多可以包含 4 294 967 295 个元素，这对于大多数编程任务应该足够了。如果尝试添加更多项，则会导致抛出错误。以这个最大值作为初始值创建数组，可能导致脚本运行时间过长的错误。

检测数组

检测数组有两种方法

if (value instanceof Array){
	// 操作数组
}

该方法问题是假定只有一个全局执行上下文。如果网页里有多个框架，则可能涉及两个不同的全局执行上下文，因此就会有两个不同版本的 Array 构造函数。如果要把数组从一个框架传给另一个框架，则这个数组的构造函数将有别于在第二个框架内本地创建的数组。

为解决这个问题，ECMAScript 提供了 Array.isArray()方法。这个方法的目的就是确定一个值是否为数组，而不用管它是在哪个全局执行上下文中创建的。来看下面的例子

if (Array.isArray(value)){
	// 操作数组
}

迭代器方法

在 ES6 中，Array 的原型上暴露了 3 个用于检索数组内容的方法：keys()、values()和 entries()。keys()返回数组索引的迭代器，values()返回数组元素的迭代器，而 entries()返回索引/值对的迭代器：

const a = ["foo", "bar", "baz", "qux"];

// 因为这些方法都返回迭代器，所以可以将它们的内容
// 通过 Array.from()直接转换为数组实例
const aKeys = Array.from(a.keys());
const aValues = Array.from(a.values());
const aEntries = Array.from(a.entries());

console.log(aKeys); // [0, 1, 2, 3]
console.log(aValues); // ["foo", "bar", "baz", "qux"]
console.log(aEntries); // [[0, "foo"], [1, "bar"], [2, "baz"], [3, "qux"]]

虽然这些方法是 ES6 规范定义的，但在 2017 年底的时候仍有浏览器没有实现它们。

栈方法

ECMAScript 给数组提供几个方法，让它看起来像是另外一种数据结构。数组对象可以像栈一样，也就是一种限制插入和删除项的数据结构。栈是一种后进先出（LIFO，Last-In-First-Out）的结构，也就是最近添加的项先被删除。数据项的插入（称为推入，push）和删除（称为弹出，pop）只在栈的一个地方发生，即栈顶。ECMAScript 数组提供了 push()和 pop()方法，以实现类似栈的行为。

let colors = new Array(); // 创建一个数组
let count = colors.push("red", "green"); // 推入两项
alert(count); // 2
count = colors.push("black"); // 再推入一项
alert(count); // 3
let item = colors.pop(); // 取得最后一项
alert(item); // black
alert(colors.length); // 2

队列方法

就像栈是以 LIFO 形式限制访问的数据结构一样，队列以先进先出（FIFO，First-In-First-Out）形式限制访问。队列在列表末尾添加数据，但从列表开头获取数据。因为有了在数据末尾添加数据的 push()方法，所以要模拟队列就差一个从数组开头取得数据的方法了。这个数组方法叫 shift()，它会删除数组的第一项并返回它，然后数组长度减 1。使用 shift()和 push()，可以把数组当成队列来使用：

let colors = new Array(); // 创建一个数组
let count = colors.push("red", "green"); // 推入两项
alert(count); // 2
count = colors.push("black"); // 再推入一项
alert(count); // 3
let item = colors.shift(); // 取得第一项
alert(item); // red
alert(colors.length); // 2

ECMAScript 也为数组提供了 unshift()方法。顾名思义，unshift()就是执行跟 shift()相反的操作：在数组开头添加任意多个值，然后返回新的数组长度。通过使用 unshift()和 pop()，可以在相反方向上模拟队列，即在数组开头添加新数据，在数组末尾取得数据，如下例所示：

let colors = new Array(); // 创建一个数组
let count = colors.unshift("red", "green"); // 从数组开头推入两项
alert(count); // 2
count = colors.unshift("black"); // 再推入一项
alert(count); // 3
let item = colors.pop(); // 取得最后一项
alert(item); // green
alert(colors.length); // 2

排序方法

reverse()

顾名思义，reverse()方法就是将数组元素反向排列。比如：

let values = [1, 2, 3, 4, 5];
values.reverse();
alert(values); // 5,4,3,2,1

这里，数组 values 的初始状态为[1,2,3,4,5] 。通过调用 reverse() 反向排序，得到了 [5,4,3,2,1]。这个方法很直观，但不够灵活，所以才有了 sort()方法。

sort()

默认情况下，sort()会按照升序重新排列数组元素，即最小的值在前面，最大的值在后面。为此，sort()会在每一项上调用 String()转型函数，然后比较字符串来决定顺序。即使数组的元素都是数值，也会先把数组转换为字符串再比较、排序。比如：

let values = [0, 1, 5, 10, 15];
values.sort();
alert(values); // 0,1,10,15,5

一开始数组中数值的顺序是正确的，但调用 sort()会按照这些数值的字符串形式重新排序。因此，即使 5 小于 10，但字符串"10"在字符串"5"的前头，所以 10 还是会排到 5 前面。很明显，这在多数情况下都不是最合适的。为此，sort()方法可以接收一个比较函数，用于判断哪个值应该排在前面。

比较函数接收两个参数，如果第一个参数应该排在第二个参数前面，就返回负值；如果两个参数相等，就返回 0；如果第一个参数应该排在第二个参数后面，就返回正值。下面是使用简单比较函数的一个例子：

function compare(value1, value2) {
	if (value1 < value2) {
		return -1;
	} else if (value1 > value2) {
		return 1;
	} else {
		return 0;
	}
}

这个比较函数可以适用于大多数数据类型，可以把它当作参数传给 sort()方法，如下所示：

let values = [0, 1, 5, 10, 15];
values.sort(compare);
alert(values); // 0,1,5,10,15

在给 sort()方法传入比较函数后，数组中的数值在排序后保持了正确的顺序。当然，比较函数也可以产生降序效果，只要把返回值交换一下即可。

如果数组的元素是数值，或者是其 valueOf()方法返回数值的对象（如 Date 对象），这个比较函数还可以写得更简单，因为这时可以直接用第二个值减去第一个值：

function compare(value1, value2){
	return value2 - value1;
}

比较函数就是要返回小于 0、0 和大于 0 的数值，因此减法操作完全可以满足要求。

操作方法

对于数组中的元素，我们有很多操作方法。比如，concat()方法可以在现有数组全部元素基础上创建一个新数组。它首先会创建一个当前数组的副本，然后再把它的参数添加到副本末尾，最后返回这个新构建的数组。如果传入一个或多个数组，则 concat()会把这些数组的每一项都添加到结果数组。如果参数不是数组，则直接把它们添加到结果数组末尾。来看下面的例子:

let colors = ["red", "green", "blue"];
let colors2 = colors.concat("yellow", ["black", "brown"]);
console.log(colors); // ["red", "green","blue"]
console.log(colors2); // ["red", "green", "blue", "yellow", "black", "brown"]

这里先创建一个包含 3 个值的数组 colors。然后 colors 调用 concat()方法，传入字符串"yellow"和一个包含"black"和"brown"的数组。保存在 colors2 中的结果就是["red", "green", "blue","yellow", "black", "brown"]。原始数组 colors 保持不变。

打平数组参数的行为可以重写，方法是在参数数组上指定一个特殊的符号：Symbol.isConcatSpreadable。这个符号能够阻止 concat()打平参数数组。相反，把这个值设置为 true 可以强制打平类数组对象：

let colors = ["red", "green", "blue"];
let newColors = ["black", "brown"];
let moreNewColors = {
[Symbol.isConcatSpreadable]: true,
length: 2,
0: "pink",
1: "cyan"
};
newColors[Symbol.isConcatSpreadable] = false;
// 强制不打平数组
let colors2 = colors.concat("yellow", newColors);
// 强制打平类数组对象
let colors3 = colors.concat(moreNewColors);
console.log(colors); // ["red", "green", "blue"]
console.log(colors2); // ["red", "green", "blue", "yellow", ["black", "brown"]]
console.log(colors3); // ["red", "green", "blue", "pink", "cyan"]

接下来，方法 slice()用于创建一个包含原有数组中一个或多个元素的新数组。slice()方法可以接收一个或两个参数：返回元素的开始索引和结束索引。如果只有一个参数，则 slice()会返回该索引到数组末尾的所有元素。如果有两个参数，则 slice()返回从开始索引到结束索引对应的所有元素，其中不包含结束索引对应的元素。记住，这个操作不影响原始数组。来看下面的例子：

let colors = ["red", "green", "blue", "yellow", "purple"];
let colors2 = colors.slice(1);
let colors3 = colors.slice(1, 4);
alert(colors2); // green,blue,yellow,purple
alert(colors3); // green,blue,yellow

如果 slice()的参数有负值，那么就以数值长度加上这个负值的结果确定位置。比如，在包含 5 个元素的数组上调用 slice(-2,-1)，就相当于调用 slice(3,4)。如果结束位置小于开始位置，则返回空数组

或许最强大的数组方法就属 splice()了，使用它的方式可以有很多种。splice()的主要目的是在数组中间插入元素，但有 3 种不同的方式使用这个方法。

• 删除。需要给 splice()传 2 个参数：要删除的第一个元素的位置和要删除的元素数量。可以从数组中删除任意多个元素，比如 splice(0, 2)会删除前两个元素。

• 插入。需要给 splice()传 3 个参数：开始位置、0（要删除的元素数量）和要插入的元素，可以在数组中指定的位置插入元素。第三个参数之后还可以传第四个、第五个参数，乃至任意多个要插入的元素。比如，splice(2, 0, "red", "green")会从数组位置 2 开始插入字符串"red"和"green"。

• 替换。splice()在删除元素的同时可以在指定位置插入新元素，同样要传入 3 个参数：开始位置、要删除元素的数量和要插入的任意多个元素。要插入的元素数量不一定跟删除的元素数量一致。比如，splice(2, 1, "red", "green")会在位置 2 删除一个元素，然后从该位置开始向数组中插入"red"和"green"。

splice()方法始终返回这样一个数组，它包含从数组中被删除的元素（如果没有删除元素，则返回空数组）。以下示例展示了上述 3 种使用方式

let colors = ["red", "green", "blue"];
let removed = colors.splice(0,1); // 删除第一项
alert(colors); // green,blue
alert(removed); // red，只有一个元素的数组
removed = colors.splice(1, 0, "yellow", "orange"); // 在位置 1 插入两个元素
alert(colors); // green,yellow,orange,blue
alert(removed); // 空数组
removed = colors.splice(1, 1, "red", "purple"); // 插入两个值，删除一个元素
alert(colors); // green,red,purple,orange,blue
alert(removed); // yellow，只有一个元素的数组

搜索和位置方法

严格相等

ECMAScript 提供了 3 个严格相等的搜索方法：indexOf()、lastIndexOf()和 includes()。其中，前两个方法在所有版本中都可用，而第三个方法是 ECMAScript 7 新增的。这些方法都接收两个参数：要查找的元素和一个可选的起始搜索位置。indexOf()和 includes()方法从数组前头（第一项）开始向后搜索，而 lastIndexOf()从数组末尾（最后一项）开始向前搜索。

indexOf()和 lastIndexOf()都返回要查找的元素在数组中的位置，如果没找到则返回1。includes()返回布尔值，表示是否至少找到一个与指定元素匹配的项。在比较第一个参数跟数组每一项时，会使用全等（===）比较，也就是说两项必须严格相等。下面来看一些例子：

let numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 4, 3, 2, 1];
alert(numbers.indexOf(4)); // 3
alert(numbers.lastIndexOf(4)); // 5
alert(numbers.includes(4)); // true
alert(numbers.indexOf(4, 4)); // 5
alert(numbers.lastIndexOf(4, 4)); // 3
alert(numbers.includes(4, 7)); // false
let person = { name: "Nicholas" };
let people = [{ name: "Nicholas" }];
let morePeople = [person];
alert(people.indexOf(person)); // -1
alert(morePeople.indexOf(person)); // 0
alert(people.includes(person)); // false
alert(morePeople.includes(person)); // true

断言函数

ECMAScript 也允许按照定义的断言函数搜索数组，每个索引都会调用这个函数。断言函数的返回值决定了相应索引的元素是否被认为匹配。

断言函数接收 3 个参数：元素、索引和数组本身。其中元素是数组中当前搜索的元素，索引是当前元素的索引，而数组就是正在搜索的数组。断言函数返回真值，表示是否匹配。

find()和 findIndex()方法使用了断言函数。这两个方法都从数组的最小索引开始。find()返回第一个匹配的元素，findIndex()返回第一个匹配元素的索引。这两个方法也都接收第二个可选的参数，用于指定断言函数内部 this 的值。

const people = [
	{
		name: "Matt",
		age: 27
	},
	{
		name: "Nicholas",
		age: 29
	}
];
alert(people.find((element, index, array) => element.age < 28));
// {name: "Matt", age: 27}
alert(people.findIndex((element, index, array) => element.age < 28));
// 0

找到匹配项后，这两个方法都不再继续搜索。

迭代方法

ECMAScript 为数组定义了 5 个迭代方法。每个方法接收两个参数：以每一项为参数运行的函数，以及可选的作为函数运行上下文的作用域对象（影响函数中 this 的值）。传给每个方法的函数接收 3个参数：数组元素、元素索引和数组本身。因具体方法而异，这个函数的执行结果可能会也可能不会影响方法的返回值。数组的 5 个迭代方法如下。

• every()：对数组每一项都运行传入的函数，如果对每一项函数都返回 true，则这个方法返回 true。
• filter()：对数组每一项都运行传入的函数，函数返回 true 的项会组成数组之后返回。
• forEach()：对数组每一项都运行传入的函数，没有返回值。
• map()：对数组每一项都运行传入的函数，返回由每次函数调用的结果构成的数组。
• some()：对数组每一项都运行传入的函数，如果有一项函数返回 true，则这个方法返回 true。

这些方法都不改变调用它们的数组。

归并方法

ECMAScript 为数组提供了两个归并方法：reduce()和 reduceRight()。这两个方法都会迭代数组的所有项，并在此基础上构建一个最终返回值。reduce()方法从数组第一项开始遍历到最后一项。而 reduceRight()从最后一项开始遍历至第一项。

这两个方法都接收两个参数：对每一项都会运行的归并函数，以及可选的以之为归并起点的初始值。传给 reduce()和 reduceRight()的函数接收 4 个参数：上一个归并值、当前项、当前项的索引和数组本身。这个函数返回的任何值都会作为下一次调用同一个函数的第一个参数。如果没有给这两个方法传入可选的第二个参数（作为归并起点值），则第一次迭代将从数组的第二项开始，因此传给归并函数的第一个参数是数组的第一项，第二个参数是数组的第二项。

let values = [1, 2, 3, 4, 5];
let sum = values.reduce((prev, cur, index, array) => prev + cur);
alert(sum); // 15

第一次执行归并函数时，prev 是 1，cur 是 2。第二次执行时，prev 是 3（1 + 2），cur 是 3（数组第三项）。如此递进，直到把所有项都遍历一次，最后返回归并结果。

reduceRight()方法与之类似，只是方向相反。究竟是使用 reduce()还是 reduceRight()，只取决于遍历数组元素的方向。除此之外，这两个方法没什么区别。