JavaScript学习手册五：JS数组

约定不等于承诺〃 2023-01-13 10:58 229阅读 0赞

### JS数组 ###

*  1、数组的创建、读写和长度
 *   *  任务描述
     *  相关知识
     *   *  代码文件
 *  2、数组元素的增减
 *   *  任务描述
     *  相关知识
     *   *  代码文件
 *  3、数组的遍历和多维数组
 *   *  任务描述
     *  相关知识
     *   *  代码文件
 *  4、数组的常用方法
 *   *  任务描述
     *  相关知识
     *   *  代码文件
 *  5、数组的应用——内排序
 *   *  任务描述
     *  相关知识
     *   *  代码文件

# 1、数组的创建、读写和长度 #

## 任务描述 ##

**本关任务：掌握创建数组的方法，获取数组的元素和长度。**

*  本关的编程任务是补全右侧代码片段中begin至end中间的代码，具体要求如下：
 *  已知两个数组array1和array2，参数a是一个整数，先判断a的值与数组array1的长度值相等，如果相等，返回数组array1的最后一个元素，反之，则返回数组array2的最后一个元素；
 *  平台将读取用户补全后的ArrayCreate.js；
 *  调用其中的mainJs()方法，并输入若干组测试数据作为参数；
 *  接着根据测试的输出判断程序是否正确。

以下是测试样例：

测试输入：
    7
    预期输出：
    hello

## 相关知识 ##

**数组的出现就是为了批量处理数据。**

**数组的创建**

*  创建数组有两种方法，一是使用`数组字面量`，简单来说就是在`[]`之中列出数组的所有元素：

var numberArray = [1,2,3,4,5];//数字数组
    var stringArray = ["java","script","edu","coder"];//字符串数组
    var mixArray = [1,2,"java",true,6.6];//混合数组

**如上，各元素之间用`,`隔开。JavaScript中数组的元素可以是不同的数据类型，如上面的第三个数组。**

*  创建数组的第二种方法是`新建一个Array对象的实例，如：`

var myArray = new Array();//创建一个初始为空的数组
    var lengthMixArray = new Array(6);//创建一个长为6的数组

这种情况下可以设置数组的长度（即数组中元素的个数），也可以不设置。

**数组元素的读取和写入**

*  数组元素的读取和写入在形式上相似，都是用赋值符号连接的两个表达式。
 *  读取时，存放读入值的变量在左边，数组元素在右边：

var readArray = [1,3,"js",true,2.22];
    var read = readArray[0];//读取第一个元素到变量read中

写入时，数组元素在左边，待写值在右边：

var writeArray = [1,3,"js",true,2.22];
    writeArray[0] = 2;//在第一个元素的位置写入2
    console.log(writeArray[0]);//原来的1已经被覆盖，输出2

**数组长度**

*  数组长度指数组中元素的个数，等于最大索引值加1，数组的length属性即数组的长度。

var arrayLength = [1,"js",true];
    console.log(arrayLength.length);//输出3

*  数组的长度也可以写入，当写入的值小于数组的实际长度时，数组会被删除一部分。大于实际长度时，数组会在尾部添加一些空的区域。

arrayLength.length = 2;
    console.log(arrayLength);//输出[1,"js"]

### 代码文件 ###

var array1 = [1,2,3,"js",4,true,"hello"];
    var array2 = [true,true,"java",2.1];
    function mainJs(a) { 
    	//请在此处编写代码
        /*********begin*********/
        if(a==array1.length)
        return array1[array1.length-1];
        else
        return array2[array2.length-1];
        /*********end*********/
    }

# 2、数组元素的增减 #

## 任务描述 ##

**本关任务：掌握数组元素增减的方法。**

*  任务是补全右侧代码片段中begin至end中间的代码，具体要求如下：
 *  将数组testArray的最后a个元素移动到最前面，这a个元素之间的相对位置不变，其余元素之间的相对位置不变；
 *  比如将数组\[1,2,3,4,5\]最后2个元素移动到最前面，数组变为\[4,5,1,2,3\]；
 *  返回移动结束后数组在索引b处的元素；
 *  平台将读取用户补全后的ArrayAddDelete.js；
 *  调用其中的mainJs()方法，并输入若干组测试数据作为参数；
 *  接着根据测试的输出判断程序是否正确。

以下是测试样例：

测试输入：
    2,0
    预期输出：
    c#

## 相关知识 ##

*  数组元素的增删是JavaScript的一个特点，因为其他很多编程语言的数组是不允许增加或者删除元素的。

**数组元素的增加**

*  在JavaScript中，为数组增加元素可以在数组头部（索引最小处）或者尾部进行，可以使用数组的方法或者直接使用运算符。

**在尾部添加元素**

*  最直观的方法是直接给当前尾部元素的后一个位置赋值。

var numberArray = [12,23,34,45];
    numberArray[numberArray.length] = 56;
    console.log(numberArray);//输出[12,23,34,45,56]

*  第二种方法是使用`push()`函数，往数组的末尾添加一个或多个元素，参数是要添加的元素，返回数组长度。

//利用push()方法在数组尾部添加元素
    var numberArray = [12,23,34,45];
    var newLength = numberArray.push(56);
    console.log(newLength);//输出5
    console.log(numberArray);//输出[12,23,34,45,56]

**在头部添加元素**

*  unshift()方法在数组的头部添加元素，并返回数组新的长度，其余元素自动向索引大的方向移动。

var sArray = ["ja","va","script"];
    var newLength = sArray.unshift("he","llo");
    console.log(newLength)//输出5
    console.log(sArray);//输出["he","llo","ja","va","script"];

**数组元素的删除**

*  删除也能在数组头部（索引值小）或者尾部进行。

**`在尾部删除元素`**

*  上一关介绍过一种方法：直接修改数组长度为更小的值。

var array = [1,2,true,"hello"];
    array.length = 3;//索引最大的元素被删除
    console.log(array);//输出[1,2,true]

*  第二种方法是使用`delete`运算符。delete运算符后接要删除的元素，但是删除后，会有一个空占位符，所以数据的长度保持不变。如：

var dArray = [11,22,33,44,55];
    delete dArray[4];//删除索引最大的元素
    console.log(dArray);//输出[11,22,33,44]
    console.log(dArray.length); //长度为5

*  第三种方法是使用`pop()`，一次删除一个，并返回被删除的元素。

//利用pop()方法在数组尾部删除元素
    var numberArray = [3,4,5,6,7];
    var deletedNumber = numberArray.pop();
    console.log(deletedNumber);//输出被删除的元素7
    console.log(numberArray);//删除后的数组为[3,4,5,6]

**在头部删除元素**

*  有unshift()，自然有shift()，`shift()`的作用是删除数组头部一个元素并返回该元素，然后所有元素往索引值小的方向移动一位。

初学者很容易混淆这两个方法，建议记住shift单词的意思是：删除，去掉。

var dArray = [11,22,33,44,55];
    console.log(dArray.shift());//输出11，11被从数组中删除
    console.log(dArray);//输出[22,33,44,55]

### 代码文件 ###

var testArray = [12,"java","js","c","c++",24,36,"python","c#","css"];
    function mainJs(a,b) { 
        a = parseInt(a);
        b = parseInt(b);
        //请在此处编写代码
        /*********begin*********/
        var i;
        for(i=testArray.length-a;i<testArray.length;i++)
            testArray.unshift(testArray.pop());
        return testArray[b];
        /*********end*********/
    }

# 3、数组的遍历和多维数组 #

## 任务描述 ##

**本关任务：将一个一维数组转换为二维数组，行优先。**

*  任务是补全右侧代码片段中begin至end中间的代码，具体要求如下：
 *  将一维数组arr转为a行b列的二维数组，行优先；
 *  返回该二维数组；
 *  平台将读取用户补全后的MultiArray.js；
 *  调用其中的mainJs()方法，并输入若干组测试数据作为参数；
 *  接着根据测试的输出判断程序是否正确。

以下是测试样例：

测试输入：
    6,4
    预期输出：
    [[1, 2, 3, 4], [5, 6, 7, 8], [9, 0, 10, 11], [12, 13, 14, 15], [16, 17, 18, 19], [20, 21, 23, 22]]

## 相关知识 ##

**数组的遍历**

*  数组的遍历指按顺序访问你数组的每一个元素。有两种方法：

**使用for循环**

//依次在浏览器的控制台输出one，two，three，four
    var stringArray = ["one","two","three","four"];
    for(var i=0,sLength=stringArray.length;i<sLength;i++) { 
        console.log(stringArray[i]);
    }

**使用forEach()方法**

*  forEach()方法的参数是一个无名字的函数，函数有三个参数，
 *  第一个参数是当前的数组元素，
 *  第二个参数是当前的索引，
 *  第三个参数是数组对象的索引。
 *  与for循环的区别是无法用break中断循环。

var numArr = [10,11,12,13,14];
    numArr.forEach(function(mem,i,arr) { 
        mem *= 10;
        arr[i] = mem;
    });
    console.log(numArr);//输出[100,110,120,130,140]

**多维数组的实现**

*  多维数组实际上就是数组的数组，指数组的每一个元素也是一个数组，这里仅讨论二维数组。
 *  JavaScript中二维数组的列的长度不唯一，第一列可以有4个元素，第二列可以有5个元素，等等。

**二维数组的创建 创建已知的二维数组：**

var multiArr = [[1,2,3,4],[5,6,7],[8,9]];

**创建仅知道长度的二维数组**

//创建一个4行6列的二维数组
    var muArr = new Array(4);
    for(var i = 0;i <4;i++) { 
        muArr[i] = new Array(6);
    }

**二维数组的读写**

*  二维数组的读写用数组名`[][]`的方式，
 *  第一个中括号内为行数，从0计数，
 *  第二个中括号内为列数，也从0计数。  
    以上面的数组multiArr为例：

var multiArr = [[1,2,3,4],[5,6,7],[8,9]];
    console.log(multiArr[1][1]);//读元素，输出6
    multiArr[0][0] = 0;//写元素

### 代码文件 ###

# 4、数组的常用方法 #

## 任务描述 ##

**本关任务：掌握数组的常用方法。**

*  获取字符串a在数组myArray的所有位置并组成一个位置数组；
 *  获取字符串b在数组myArray的所有位置并组成一个位置数组；
 *  合并这两个数组然后返回合并后的数组。
 *  平台将读取用户补全后的ArrayMethod.js；
 *  调用其中的mainJs()方法，并输入若干组测试数据作为参数；
 *  接着根据测试的输出判断程序是否正确。  
    以下是测试样例：

测试输入：
    a,a,c,b,b
    预期输出：
    [0,1,3,4]

## 相关知识 ##

**查找元素的位置**

*  根据值查找元素的位置，有两个方法：`indexOf()`和`lastIndexOf()`，前者从索引小处往大搜索，后者相反。都返回第一次遇到该元素时的索引。
 *  两者都有两个参数，第一个参数为要查找的元素，第二个参数可选，为搜索的起点索引。如：

var search = ["a","b","a","b","c","d","a","a","b","a"];
    console.log(search.indexOf("a"));//输出0
    console.log(search.lastIndexOf("a"));//输出9
    console.log(search.indexOf("a",2));//输出2，从索引为2处开始搜索

*  第二个参数可以是负数，-1表示倒数第一个元素，-2表示倒数第二个元素，依次类推。如：

var search = ["a","b","a","b"];
    console.log(search.indexOf("a"，-3));//输出2
    console.log(search.lastIndexOf("a"，-3));//输出0

**数组的合并**

*  `concat()`实现数组合并，其形式是数组`a.concat(数组b)`，合并之后返回新数组，新数组为数组a后面连接数组b，但是数组a和b不变。

var a = [1,2,3];
    var b = [4,5,6];
    var c = a.concat(b);//合并后返回新数组
    console.log(c);//输出[1,2,3,4,5,6]

**数组倒置**

*  `reverse()`实现数组倒置，无参数，返回倒置后的数组，同时调用该方法的数组也会被倒置。称为就地逆置。

var a = [1,2,3,4];
    var b = a.reverse();
    console.log(a);//输出[4,3,2,1]
    console.log(b);//输出[4,3,2,1]

**元素合并**

*  join()将数组的所有元素连接起来组成字符串，参数为元素之间的分隔符，默认逗号。

var sArray = ["June","July","August"];
    console.log(sArray.join());//输出June,July,August
    console.log(sArray.join("+"));//输出June+July+August

**元素排序**

*  `sort()`实现数据元素排序，不带该参数表示元素按照ASCII表从小到大排序（参考JavaScript学习手册三）。如：

var stringArray = ["a","ab","b","aa"];
    stringArray.sort();
    console.log(stringArray);//输出["a","aa","ab","b"]

需要注意的是数字的排序，例子如下：

var arr = [1,2,10,5,12];
    arr.sort();
    console.log(arr);//输出[1,10,12,2,5];

**带参数的格式如下：**

arr.sort(function(a,b){ 
                return a-b;  //升序排列
    })

或者：

arr.sort(function(a,b){ 
                return b-a;  //降序排列
    })

说明：

*  arr是要排序的数组；
 *  a，b是两个参数，返回a-b，升序排列，返回b-a，降序排列。
 *  对于数字的排序，sort()带参数和不带参数是不一样的，例子如下：

var arr = [1,2,10,5,12];
    arr.sort();
    console.log(arr);//输出[1,10,12,2,5]
    arr.sort(function(a,b){ 
         return a-b;
    });
    console.log(arr);//输出[1,2,5,10,12]

**提取子数组**

*  `slice()`返回切割出的子数组，不修改原来的数组。
 *  它有两个整数参数a和b，a表示切割的起点，该点属于子数组；b可选，表示切割的终点，该点不属于子数组。
 *  a和b都可以为负数，如-1表示倒数第一个位置，依次类推。

var arr = ["a","b","c","d","e"];
    console.log(arr.slice(0,3));//["a","b","c"]
    console.log(arr.slice(0,-2));//["a","b","c"]
    console.log(arr.slice(4));//["e"]
    console.log(arr.slice(-4));//["b","c","d","e"]

### 代码文件 ###

# 5、数组的应用——内排序 #

## 任务描述 ##

**本关任务：掌握冒泡排序和选择排序。**

**具体要求如下：**

*  函数mainJs(a)中的变量arr是一个数组，你需要对该数组进行选择排序；
 *  返回选择排序进行过程中，在每一趟交换前，待排序子数组的最大元素的位置组成的数组；
 *  比如对于上面相关知识中的数组\[9,5,8,0,2,6\]，
 *  第一次交换前，最大的元素9的索引是0，
 *  第二次交换前，最大元素8的索引是2，
 *  第三次交换前，最大元素6的索引是0，
 *  第四次交换前，最大元素5的索引是1，
 *  第五次交换前，最大元素2的索引是1，
 *  第六次交换前，最大元素0的索引是0。
 *  索引需要返回的数组是\[0,2,0,1,1,0\]；

## 相关知识 ##

**所谓排序是指将一组数据按照从小到大（或从大到小）的顺序重新排列，排序是面试常考的问题之一。**

1.  排序一般分为两个步骤：比较和移动。比较指判断两个数据之间的大小关系，移动指根据大小关系把数据移动到合适的位置上。
2.  待排序的数据大多是放置在数组中，一是因为数组中的数据有相对的顺序，二是遍历数组操作起来比较简单。

**下面介绍JavaScript中两种常见的排序方式：冒泡排序和选择排序。**

**冒泡排序**

*一趟冒泡排序*

*  先介绍一趟冒泡排序的过程。
 *  以升序为例，从第一个元素开始，将第一个元素与第二个元素比较，如果第一个元素大于第二个元素，交换这两者。
 *  如下图所示，9比5大，交换两者的位置后，9就到后面去了。  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1ODIzMTE4_size_16_color_FFFFFF_t_70]
 *  然后第二个元素与第三个元素比较，将大的移动到后面；第三个元素与第四个元素比较……，这样一直进行下去，直到倒数第二个元素和最后一个元素进行比较，称为一趟冒泡排序，结束后最大的元素已经移到了索引最大处。下面的图展示了每一次比较并交换后的数组：
 *  ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1ODIzMTE4_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
    可以看到，一趟冒泡排序结束后，最大的元素9移到了索引最大处。

**冒泡排序全过程**

*  接下来对除了最后一个元素的数组进行第二趟冒泡排序，结果是第二大的元素到了索引第二大的地方。这样一直进行下去，直到整个数组有序或者某一趟排序的时候不存在元素的交换。  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1ODIzMTE4_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
    第四趟冒泡过程中，未发生元素的交换，结束。
 *  因为排序的原理是不断的把大的数据往上浮动，故而命名为冒泡排序。

//冒泡排序
    var arr = [9，5，8，0，2，6];
    var aLength = arr.length;
    var temp;
    var flag = 0;//元素交换的标志位
    for(var i = 1;i < aLength;i++) { //共进行n-1次冒泡
        flag = 0;
        for(var j = 0;j < aLength-i;j++) { //一次冒泡
            if(arr[j]>arr[j+1]) { //交换元素
                temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j+1];
                arr[j+1] = temp;
                flag = 1;
            }
        }
        if(flag == 0) break;//本次冒泡没有元素交换
    }
    console.log(arr);

**冒泡排序关键在于这两个循环的控制，外层循环控制冒泡的次数，一般是n-1次，n表示数组长度。**

*  内循环`j`的初值为0，因为不论是第几趟冒泡，都是从arr\[0\]开始遍历数组，`j`的上限设置为`arr.length-i`，因为随着冒泡的进行，越往后需要比较的数组的索引上限越小。

**选择排序**

**一趟选择排序**

*  原理：遍历数组，记录下最大元素的索引值，将最大的元素与数组最后一个元素交换，这样最大的元素到了索引值最大的地方，称为一趟选择排序。与冒泡不同的是，只会发生一次交换。  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1ODIzMTE4_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
    可以看到9移到了索引最大处。

**选择排序全过程**

*  第二趟选择排序是在除了最后一个元素的数组中选择最大的元素，将它与索引值第二大的元素交换，结束后第二大的元素也到了最终的位置上。这样一直进行下去，一共n-1趟选择排序。  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1ODIzMTE4_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

//选择排序
    var arr = [6,12,3,34,1,56,77,0,2,43];
    var aLength = arr.length;
    var temp;
    var max = arr[0];
    var maxIndex = 0;
    for(var i = 0;i < aLength-1;i++) { //共进行n-1次选择
        for(var j = 1;j < aLength-i;j++) { //一次选择
            if(arr[j] > max) { 
                max = arr[j];
                maxIndex = j;
            }
        }
        //将本次选出的最大元素移动到最终的位置上
       temp = arr[aLength-i-1];
        arr[aLength-i-1] = arr[maxIndex];
        arr[maxIndex] = temp;
        var max = arr[0];
        var maxIndex = 0;
    }
    console.log(arr);

*  这里也有两个大循环，第一个循环控制总的排序趟数，第二个循环求本次选择出的最大元素的索引值，第二个循环结束后将本次的最大值与最终位置上的元素交换。

### 代码文件 ###

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1ODIzMTE4_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221022/385ddce115044933bd9b86f693b929f5.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1ODIzMTE4_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20221022/afc1d2ee8c194c52abc7fb5085745710.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1ODIzMTE4_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20221022/5bde2f356c9b4fb89afc845bdd9ab018.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1ODIzMTE4_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20221022/4a9f99059f3a4050ab0e03d1f2edb754.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1ODIzMTE4_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20221022/3ca0c4f736fd4c0283d2cc31c89b9521.png