Упорядоченные наборы данных
Данная глава знакомит читателя с массивами - коллекциями элементов, упорядоченных по индексу. Глава включает в себя описание массивов и массивоподобных структур, таких как Array и TypedArray.
Array объект
Массив представляется собой упорядоченный набор значений, к которому вы ссылаетесь по имени и индексу. Допустим, у вас есть массив с именем emp, содержащий имена сотрудников и упорядоченный по номеру сотрудников. Следовательно, emp[1] будет представлять собой имя сотрудника номер один, emp[2] — имя сотрудника номер два, и т.д.
Язык JavaScript не содержит явного типа данных "массив". Тем не менее, возможно использовать предопределённый объект Array и его методы для работы с массивами в создаваемых приложениях. Объект Array содержит методы для работы с массивами самыми различными способами, например, есть методы для объединения, переворачивания и сортировки. Объект содержит свойство для определения длины массива, а также свойства для работы с регулярными выражениями.
Создание массива
Следующие выражения создают одинаковые массивы:
var arr = new Array(element0, element1, ..., elementN);
var arr = Array(element0, element1, ..., elementN);
var arr = [element0, element1, ..., elementN];
element0, element1, ..., elementN - список значений элементов массива. Если значения заданы, то эти значения будут являться элементами массива после его инициализации. Свойство length у массива будет равно количеству аргументов.
Синтаксис с использованием квадратных скобок называется "литерал массива" (array literal) или "инициализатор массива". Такая запись короче, чем другие способы создания массива, и, как правило, более предпочтительна. См. Array literals.
Для создания массива без элементов, но ненулевой длины, возможно использовать одно из следующих выражений:
var arr = new Array(arrayLength);
var arr = Array(arrayLength);
// Точно такой же эффект
var arr = [];
arr.length = arrayLength;
Примечание:
В примере выше arrayLength должно иметь числовой тип Number. В противном случае будет создан массив с единственным элементом (указанное значение). Вызванная функция arr.length вернёт значение arrayLength, но на самом деле массив будет содержать пустые элементы (undefined). Использование цикла for...in для обработки значений массива не вернёт ни одного элемента.
Массивы могут быть присвоены свойству нового или уже существующего объекта, как показано ниже:
var obj = {};
// ...
obj.prop = [element0, element1, ..., elementN];
// OR
var obj = {prop: [element0, element1, ...., elementN]}
Если вы хотите инициализировать массив одним элементом и этим элементом является число типа Number, то вы должны использовать квадратные скобки. Если вы создаёте массив с помощью Array (конструктора или функции), а единственным элементом этого массива будет число типа Number, то число это интерпретируется как длина массива (arrayLength), а не как элемент типа Number.
var arr = [42]; // Создаёт массив с одним элементом
var arr = Array(42); // Создаёт массив без элементов,
// но устанавливает длину массива arr.length в 42
// Это эквивалентно следующему
var arr = [];
arr.length = 42;
Вызов Array(N) выбросит RangeError, если N не целое значение, чья дробная часть не ноль. Следующий пример иллюстрирует это.
var arr = Array(9.3); // RangeError: Invalid array length
Если ваш код нуждается в создании массива с одним элементом произвольного типа данных, то безопасней использовать литеральную запись. Или создайте пустой массив, а затем добавьте необходимый элемент.
Заполнение массива
Вы можете заполнить массив путём присвоения значений его элементам. Для примера:
var emp = [];
emp[0] = "Casey Jones";
emp[1] = "Phil Lesh";
emp[2] = "August West";
Примечание: Если вы используете нецелое значение в операторе [] обращения к элементу массива, то будет создано соответствующее свойство в объекте, представляющем массив, вместо элемента массива (так как массивы в JavaScript являются объектами).
var arr = [];
arr[3.4] = "Oranges";
console.log(arr.length); // 0
console.log(arr.hasOwnProperty(3.4)); // true
Вы можете заполнить массив во время создания:
var myArray = new Array("Hello", myVar, 3.14159);
var myArray = ["Mango", "Apple", "Orange"];
Работа с элементами массива
Вы можете ссылаться на элементы массива путём использования их порядковых номеров. Для примера, предположим, что вы определили следующий массив:
var myArray = ["Wind", "Rain", "Fire"];
Затем вы сослались на первый элемент массива как myArray[0] и второй элемент массива как myArray[1]. Индексация элементов массива начинается с нуля.
Примечание: Оператор обращения к элементу массива (квадратные скобки []) также используется для доступа к свойствам массива (массивы также являются объектами в JavaScript). Например:
var arr = ["one", "two", "three"];
arr[2]; // three
arr["length"]; // Вернёт число 3, так как это свойство - длина массива
Понимание length
На уровне реализации, массивы в JavaScript хранят свои элементы как стандартные свойства объекта, используя индекс в качестве имени свойства. Специальное свойство length всегда возвращает индекс последнего элемента плюс один (в примере ниже, элемент 'Dusty' размещается под индексом 30, по этому cats.length возвращает 30 + 1). Особо следует запомнить, что в JavaScript массивы индексируются с нуля: отсчёт ведётся с 0, а не с 1. Из этого и следует, что свойство length всегда на единицу больше, чем наибольший индекс хранящийся в массиве:
var cats = [];
cats[30] = ["Dusty"];
console.log(cats.length); // 31
Также, вы можете задавать значение для length. Установка значения меньшего, чем количество хранящихся в массиве элементов, обрезает массив с конца; установка length равным 0 очищает массив полностью:
var cats = ["Dusty", "Misty", "Twiggy"];
console.log(cats.length); // 3
cats.length = 2;
console.log(cats); // выводит в консоль "Dusty,Misty" - элемент "Twiggy" был удалён
cats.length = 0;
console.log(cats); // выводит пустую строку; массив cats пуст
cats.length = 3;
console.log(cats); // выводит [undefined, undefined, undefined]
Перебор содержимого массивов
Очень распространённая задача - это перебор всех элементов массива и обработка каждого элемента некоторой операцией. Вот наипростейший способ сделать это:
var colors = ["red", "green", "blue"];
for (var i = 0; i < colors.length; i++) {
console.log(colors[i]);
}
Если вам заранее известно, что ни один элемент массива не будет расценён как false при приведении к boolean — например, каждый элемент массива является DOM узлом, тогда вы можете блеснуть чуть более эффективным оборотом:
var divs = document.getElementsByTagName("div");
for (var i = 0, div; (div = divs[i]); i++) {
/* Обработать div некоторой операцией */
}
Подход в примере выше, позволяет избежать проверки длинны массива при каждой итерации, и лишь убеждается, что переменной div присвоен существующий текущий элемент массива при каждом прохождении цикла.
Метод forEach() предоставляет другой способ перебора элементов:
var colors = ["red", "green", "blue"];
colors.forEach(function (color) {
console.log(color);
});
Как вариант, вы можете сократить код программы, используя стрелочные функции из ES6:
var colors = ["red", "green", "blue"];
colors.forEach((color) => console.log(color));
// red
// green
// blue
Функция, переданная в метод forEach, будет выполнена по одному разу для каждого элемента массива, при этом сам элемент массива будет передан как аргумент в эту функцию. Элементы, значения которым не присвоены, не обрабатываются forEach циклом.
Заметьте, что элементы, пропущенные при создании массива не обрабатываются методом forEach, однако, undefined элемент обрабатывается в том случае, когда он присвоен ячейке массива вручную:
var array = ["first", "second", , "fourth"];
array.forEach(function (element) {
console.log(element);
});
// first
// second
// fourth
if (array[2] === undefined) {
console.log("array[2] is undefined"); // true
}
array = ["first", "second", undefined, "fourth"];
array.forEach(function (element) {
console.log(element);
});
// first
// second
// undefined
// fourth
Так как в JavaScript элементы массива хранятся как обычные свойства объекта, использование for...in циклов для перебора элементов массива нежелательно, потому что будут обработаны не только элементы массива, но и все перечисляемые свойства массива.
Методы Array
Объект Array имеет следующие методы:
concat() объединяет два массива и возвращает новый массив.
var myArray = new Array("1", "2", "3");
myArray = myArray.concat("a", "b", "c");
// myArray = ["1", "2", "3", "a", "b", "c"]
join(deliminator = ',') объединяет элементы массива в текстовую строку.
var myArray = new Array("Wind", "Rain", "Fire");
var list = myArray.join(" - "); // list = "Wind - Rain - Fire"
push() добавляет один или несколько элементов в конец массива и возвращает результирующую длину.
var myArray = new Array("1", "2");
myArray.push("3"); // myArray =["1", "2", "3"]
pop() удаляет из массива последний элемент и возвращает его.
var myArray = new Array("1", "2", "3");
var last = myArray.pop();
// myArray =["1", "2"], last = "3"
shift() удаляет из массива первый элемент и возвращает его.
var myArray = new Array ("1", "2", "3");
var first = myArray.shift();
// myArray = ["2", "3"], first = "1"
unshift() добавляет один или несколько элементов в начало массива и возвращает его новую длину.
var myArray = new Array("1", "2", "3");
myArray.unshift("4", "5");
// myArray becomes ["4", "5", "1", "2", "3"]
slice(start_index, upto_index) возвращает секцию массива как новый массив.
var myArray = new Array("a", "b", "c", "d", "e");
myArray = myArray.slice(1, 4); // начиная с индекса 1 извлекаются элементы вплоть до индекса 3
// myArray = [ "b", "c", "d"]
splice(index, count_to_remove, addElement1, addElement2, ...) удаляет часть элементов из массива и (опционально) заменяет их. Возвращает удалённые элементы.
var myArray = new Array("1", "2", "3", "4", "5");
myArray.splice(1, 3, "a", "b", "c", "d");
// myArray = ["1", "a", "b", "c", "d", "5"]
// Этот код, начиная с ячейки под индексом 1 (в которой находилось значение "2"),
// удаляет 3 элемента, и вставляет на их место
// элементы, переданные в качестве последующих параметров.
reverse() переставляет элементы массива в обратном порядке: первый элемент становится последним, а последний - первым.
var myArray = new Array("1", "2", "3");
myArray.reverse();
// элементы переставлены myArray = [ "3", "2", "1" ]
sort() сортирует элементы массива.
var myArray = new Array("Wind", "Rain", "Fire");
myArray.sort();
// массив отсортирован myArray = [ "Fire", "Rain", "Wind" ]
Метод sort() может принимать в качестве аргумента callback-функцию, которая определяет каким образом сравнивать элементы массива при сортировке. Функция сравнивает два значения, и возвращает одно из трёх значений (список вариантов значений смотрите после примера):
Пример. Следующий код сортирует массив по последнему символу в строке:
var sortFn = function (a, b) {
if (a[a.length - 1] < b[b.length - 1]) return -1;
if (a[a.length - 1] > b[b.length - 1]) return 1;
if (a[a.length - 1] == b[b.length - 1]) return 0;
};
myArray.sort(sortFn);
// массив отсортирован myArray = ["Wind","Fire","Rain"]
- если
aменьше чемbв выбранной системе сравнения, возвращаем -1 (или любое отрицательное число) - если
aбольше чемbв выбранной системе сравнения, возвращаем 1 (или любое положительное число) - если
aиbсчитаются равными, возвращаем 0.
indexOf(searchElement[, fromIndex]) ищет в массиве элемент со значением searchElement и возвращает индекс первого совпадения.
var a = ["a", "b", "a", "b", "a"];
console.log(a.indexOf("b")); // выводит 1
// Попробуем ещё раз, начиная с индекса последнего совпадения
console.log(a.indexOf("b", 2)); // выводит 3
console.log(a.indexOf("z")); // выводит -1, потому что 'z' не найдено
lastIndexOf(searchElement[, fromIndex]) тоже самое, что и indexOf, но поиск ведётся в обратном порядке, с конца массива.
var a = ["a", "b", "c", "d", "a", "b"];
console.log(a.lastIndexOf("b")); // выводит 5
// Попробуем ещё раз, начиная с индекса, предшествующего индексу последнего совпадения
console.log(a.lastIndexOf("b", 4)); // выводит 1
console.log(a.lastIndexOf("z")); // выводит -1