JS中集合對象(Array、Map、Set)及類數組對象的使用與對比

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在使用js編程的時候，經常會用到集合對象，集合對象實際上是一種泛型，在js中沒有明確的規定其內元素的類型，但在強類型語言譬如Java中泛型強制要求指定類型。

ES6引入了iterable類型，Array，Map，Set都屬於iterable類型，它們可使用for...of循環來遍歷，都內置forEach方法。

數組

遍歷

普通遍歷

最簡單的一種，也是使用頻率最高的一種。

let arr = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
  console.log(i, ' => ', arr[i])
}

優化: 緩存數組長度:

let arr = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
for (let i = 0, len = arr.length; i < len; i++) {
  console.log(i, ' => ', arr[i])
}

使用臨時變量，將長度緩存起來，避免重複獲取數組長度，當數組較大時優化效果纔會比較明顯。

for-in

這個循環不少人愛用，但實際上，經分析測試，在衆多的循環遍歷方式中它的效率是最低的。

let arr = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
for (let i in arr) {
  console.log(i, ' => ', arr[i])
}

for-of

這種方式是es6裏面用到的，性能要好於forin，但仍然比不上普通for循環。

let arr = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
let index = 0
for (let item of arr) {
  console.log(index++, ' => ', item)
}

forEach

數組自帶的foreach循環，使用頻率較高，實際上性能比普通for循環弱。

let arr = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
arr.forEach((v, k) => {
  console.log(k, ' => ', v)
})

forEach接受第三個參數，指向原數組，沒有返回值，對其進行操做會改變原數組對象

let ary = [12, 23, 24, 42, 1]
let res = ary.forEach((item, index, input) => {
   input[index] = item * 10
})
console.log(res) //-->undefined
console.log(ary) //-->會對原來的數組產生改變

若是版本低的瀏覽器不兼容(IE8-)，能夠自定義方法實現:

/**
* forEach遍歷數組
* @param callback [function] 回調函數；
* @param context [object] 上下文；
*/
Array.prototype.myForEach = function (callback,context) {
  context = context || window;
  if('forEach' in Array.prototype) {
    this.forEach(callback,context)
    return
  }
  // IE6-8下本身編寫回調函數執行的邏輯
  for(let i = 0,len = this.length; i < len; i++) {
    callback && callback.call(context, this[i], i, this)
  }
}
let arr = [12, 23, 24, 42, 1]
arr.myForEach((v, k) => {
  console.log(k, ' => ', v)
})

map

map會返回一個全新的數組，一樣接受第三個參數，若是對其進行操做會改變原數組。

let ary = [12, 23, 24, 42, 1]
let res = ary.map((item, index, input) => {
   return item * 10
})
console.log(res) //-->[120,230,240,420,10]
console.log(ary) //-->[12,23,24,42,1]

若是版本低的瀏覽器不兼容(IE8-)，能夠自定義方法實現:

/**
* map遍歷數組
* @param callback [function] 回調函數；
* @param context [object] 上下文；
*/
Array.prototype.myMap = function myMap(callback,context){
  context = context || window
  if('map' in Array.prototype) {
    return this.map(callback, context)
  }
  //IE6-8下本身編寫回調函數執行的邏輯
  let newAry = []
  for(var i = 0,len = this.length; i < len; i++) {
    if(typeof callback === 'function') {
      var val = callback.call(context, this[i], i, this)
      newAry[newAry.length] = val
    }
  }
  return newAry
}
arr.myMap((v, k) => {
  console.log(k, ' => ', v)
})

過濾

filter

對數組中的每一個元素都執行一次指定的函數（callback），而且建立一個新的數組，該數組元素是全部回調函數執行時返回值爲 true 的原數組元素。它只對數組中的非空元素執行指定的函數，沒有賦值或者已經刪除的元素將被忽略，同時，新建立的數組也不會包含這些元素。

let arr = [12, 5, 8, 130, 44]
let ret = arr.filter((el, index, array) => {
  return el > 10
})
console.log(ret) // [12, 130, 44]

map

map也能夠做爲過濾器使用，不過返回的是對原數組每項元素進行操做變換後的數組，而不是每項元素返回爲true的元素集合。

let strings = ["hello", "Array", "WORLD"]
function makeUpperCase(v) {
  return v.toUpperCase()
}
let uppers = strings.map(makeUpperCase)
console.log(uppers) // ["HELLO", "ARRAY", "WORLD"]

some

對數組中的每一個元素都執行一次指定的函數（callback），直到此函數返回 true，若是發現這個元素，some 將返回 true，若是回調函數對每一個元素執行後都返回 false ，some 將返回 false。它只對數組中的非空元素執行指定的函數，沒有賦值或者已經刪除的元素將被忽略。

// 檢查是否有數組元素大於等於10：
function isBigEnough(element, index, array) {
  return (element >= 10)
}
let passed1 = [2, 5, 8, 1, 4].some(isBigEnough) // passed1 is false
let passed2 = [12, 5, 8, 1, 4].some(isBigEnough) // passed2 is true

every

對數組中的每一個元素都執行一次指定的函數（callback），直到此函數返回 false，若是發現這個元素，every 將返回 false，若是回調函數對每一個元素執行後都返回 true ，every 將返回 true。它只對數組中的非空元素執行指定的函數，沒有賦值或者已經刪除的元素將被忽略。

// 測試是否全部數組元素都大於等於10：
function isBigEnough(element, index, array) {
  return (element >= 10)
}
let passed1 = [12, 5, 8, 1, 4].every(isBigEnough) // passed1 is false
let passed2 = [12, 15, 18, 11, 14].every(isBigEnough) // passed2 is true

排序

let arr = ['a', 1, 'b', 3, 'c', 2, 'd', 'e']
console.log(arr) // ["a", 1, "b", 3, "c", 2, "d", "e"]
console.log(arr.reverse()) // 反轉元素(改變原數組) // ["e", "d", 2, "c", 3, "b", 1, "a"]
console.log(arr.sort()) // 對數組元素排序(改變原數組) // [1, 2, 3, "a", "b", "c", "d", "e"]
console.log(arr) // [1, 2, 3, "a", "b", "c", "d", "e"]

sort自定義排序

let arr = [1, 100, 52, 6, 88, 99]
let arr1 = arr.sort((a, b) => a-b) // 從小到大排序
console.log(arr1) // [1, 6, 52, 88, 99, 100]
let arr2 = arr.sort((a, b) => b-a) // 從大到小排序
console.log(arr2) // [100, 99, 88, 52, 6, 1]
console.log(arr) // 原數組也發生改變

搜索

let arr = [12, 5, 4, 8, 1, 4]
arr.indexOf(4) // 2，從前日後搜索，返回第一次搜索到的數組下標，搜索不到返回-1
arr.lastIndexOf(4) // 5，從後往前搜索，返回第一次搜索到的數組下標，搜索不到返回-1
arr.indexOf(0) // -1

增刪、清空操做

添加元素

let arr = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
arr.push(10, 11) // 模仿棧進行操做，往數組末尾添加一個或多個元素(改變原數組)
arr.unshift(0, 1) // 模仿隊列進行操做，往數組前端添加一個或多個元素(改變原數組)
console.log(arr) // [0, 1, "a", "b", 'c', "d", "e", 10, 11]

刪除元素

arr.pop() // 移除最後一個元素並返回該元素值(改變原數組)
arr.shift() // 移除最前一個元素並返回該元素值，數組中元素自動前移(改變原數組)
console.log(arr) // ["b", "c", "d"]

清空數組

將數組的length設置爲0便可

let arr = ['a', 1, 'b', 3, 'c', 2, 'd', 'e']
arr.length = 0

length詳解:

• 由於數組的索引老是由0開始，因此一個數組的上下限分別是：0和length-1；

• 當length屬性被設置得更大時，整個數組的狀態事實上不會發生變化，僅僅是length屬性變大；

• 當length屬性被設置得比原來小時，則原先數組中索引大於或等於length的元素的值所有被丟失。

splice

既能夠刪除也能夠添加元素

let arr = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
arr.splice(2, 1, 1,2,3)
console.log(arr) // ["a", "b", 1, 2, 3, "d", "e"]

splice(start, len, elems) : 刪除並添加元素(改變原數組)

• start: 起始位置
• len: 刪除元素的長度
• elems: 添加的元素隊列
• 幾種形式:
• splice(start, 0, elems) : 從start位置添加元素
• splice(start, len) : 從start位置刪除len個元素

截取、合併與拷貝

let arr = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
let arr1 = arr.slice(1, 2) // 以數組的形式返回數組的一部分，注意不包括 end 對應的元素，若是省略 end 將複製 start 以後的全部元素(返回新數組)
let arr2 = arr.concat([1,2,3]); // 將多個數組（也能夠是字符串，或者是數組和字符串的混合）鏈接爲一個數組(返回新數組)
console.log(arr) // ["a", "b", "c", "d", "e"]
console.log(arr1) // ["b"]
console.log(arr2) // ["a", "b", "c", "d", "e", 1, 2, 3]

其實slice和concat也能夠做爲數組的拷貝方法:

arr.slice(0) // 返回數組的拷貝數組，注意是一個新的數組，不是指向
arr.concat() // 返回數組的拷貝數組，注意是一個新的數組，不是指向

Map

Map是一組鍵值對的結構，具備極快的查找速度。

建立

方法一: 建立的時候初始化

let mapObj = new Map([
  ['a', 1],
  ['b', 2],
  ['c', 3]
])
console.log(mapObj.size) // 3

方法二: 建立空Map，以後添加元素

let mapObj = new Map()
mapObj.set('a', 1)
mapObj.set('b', 2)
mapObj.set('c', 3)
console.log(mapObj.size) // 3

注意: Map對象的長度不是length，而是size

基礎操做

Map對象的建立、添加元素、刪除元素...

mapObj.set('a', 1) // 添加元素
mapObj.delete('d') // 刪除指定元素
mapObj.has('a') // true
mapObj.get('a') // 1

遍歷

使用上面建立的Map進行操做

forEach

同數組的forEach遍歷，三個參數分別表明: value、key、map自己

mapObj.forEach((e, index, self) => {
  console.log(index, ' => ', e)
})

打印出:

a  =>  1
b  =>  2
c  =>  3

for-of

for (const e of mapObj) {
  console.log(e)
}

打印出:

["a", 1]
["b", 2]
["c", 3]

注意: for-of遍歷出來的是一個數組，其中e[0]爲key，e[1]爲value

Set

Set和Map相似，但set只存儲key，且key不重複。

建立

方法一: 建立的時候初始化

let setObj = new Set([1, 2, 3])
console.log(setObj.size)

方法二: 建立空Map，以後添加元素

let setObj = new Set()
setObj.add(1)
setObj.add(2)
setObj.add(3)
console.log(setObj.size)

注意: Map對象的長度不是length，而是size

基礎操做

let s = new Set([1, 2, 3])
s.add(3) // 因爲key重複，添加不進
s.delete(3) // 刪除指定key
console.log(s) // 1 2

遍歷

使用上面建立的Set進行操做

forEach

Set與Array相似，但Set沒有索引，所以回調函數的前兩個參數都是元素自己

s1.forEach(function (element, sameElement, set) {
  console.log(element) // element === sameElement
})
// 打印 1 2 3

for-of

for (const item of s1) {
  console.log(item)
}
// 打印 1 2 3

類數組對象

JavaScript中，數組是一個特殊的對象，其property名爲正整數，且其length屬性會隨着數組成員的增減而發生變化，同時又從Array構造函數中繼承了一些用於進行數組操做的方法。而對於一個普通的對象來講:

若是它的全部property名均爲正整數，同時也有相應的length屬性，那麼雖然該對象並非由Array構造函數所建立的，它依然呈現出數組的行爲，在這種狀況下，這些對象被稱爲「類數組對象」。

形如:

let obj = {
  0: 'qzy',
  1: 22,
  2: false,
  length: 3
}

類數組對象可使用Array對象原生方法進行操做。

遍歷

沿用上述對象進行操做

forEach

Array.prototype.forEach.call(obj, function(el, index){  
   console.log(index, ' => ', el)
})

map

Array.prototype.map.call(obj, function(el, index){  
   console.log(index, ' => ', el)
})

注意: 類數組對象不支持使用for-of進行遍歷，不然會報錯: [Symbol.iterator] is not a function

增刪截取操做

沿用上述對象進行操做

Array.prototype.join.call(obj, '-') // qzy-22-false
Array.prototype.slice.call(obj, 1, 2) // [22]
Array.prototype.push.call(obj, 5) // Object {0: "qzy", 1: 22, 2: false, 3: 5, length: 4}

String也是一個類數組對象

因爲字符串對象也存在length，且序號從0開始增長，所以字符串也能夠看作一個只讀的類數組對象，這意味着String對象可使用Array的全部原型方法。

let str = 'hello world'
console.log(Array.prototype.slice.call(str, 0, 5)) // ["h", "e", "l", "l", "o"]

String也可使用for-of進行遍歷

let str = 'hello world'
for (const s of str) {
  console.log(s)
}

String獨有方法

除了使用Array原型對象的方法，String還包含其餘一些本身獨有的方法:

與Array使用方法相同的方法

搜索: indexOf()、lastIndexOf()、concat()

轉換

toLowerCase()、toUpperCase()

截取

substr(start, len)

substring(start, end)

slice(start, end)

let str = 'hello world'
let ret1 = str.substr(6, 5) // "world"
let ret2 = str.substring(6, 11) // "world"
let ret3 = str.slice(3, 8) // "lo wo"

substring 是以兩個參數中較小一個做爲起始位置，較大的參數做爲結束位置。

slice 是第一參數爲起始位置，第二參數爲結束位置，若是結束位置小於起始位置返回空字符串

console.log(str.substring(11, 6) === str.substring(6, 11)) // true

接收負數爲參數時:

• slice會將它字符串的長度與對應的負數相加，結果做爲參數；
• substr則僅僅是將第一個參數與字符串長度相加後的結果做爲第一個參數；
• substring則乾脆將負參數都直接轉換爲0。

let str = 'hello world'
let ret1 = str.substr(-5) // "world"
let ret2 = str.substr(-5, 3) // "wor"
let ret3 = str.substring(6, -1) // "hello"
let ret4 = str.slice(6, -1) // "worl"

console.log(ret1 === str.substr(str.length - 5)) // true
console.log(ret2 === str.substr(str.length - 5, 3)) // true
console.log(ret3 === str.substring(6, 0)) // true
console.log(ret4 === str.slice(6, str.length - 1)) // true

正則

• match()
• replace()
• search()

let str = 'hello world'
let ret0 = str.match(/r/) // 非全局搜索，返回匹配的第一個字符串數組(length爲1)，包括index和input
let ret1 = str.match(/o/g) // 全局搜索，返回匹配的字符串數組，length爲搜索到的匹配正則表達式的長度
let ret2 = str.replace(/o/g, 'e') // 全局替換
let ret3 = str.replace(/O/i, 'e') // 不區分大小寫，只替換搜索到的第一個字串
let ret4 = str.search(/l/) // 返回搜索到的第一個匹配字串的索引
let ret5 = str.search(/l/g) // 全局無效，同上

console.log(ret0) // ["r", index: 8, input: "hello world"]
console.log(ret1) // ["o", "o"]
console.log(ret2) // "helle werld"
console.log(ret3) // "helle world"
console.log(ret4) // 2
console.log(ret5) // 2
console.log(str) // 不改變源字符串 'hello world'

轉化

Map => Object

let mapObj = new Map([ ['a', 1], ['b', 2], ['c', 3] ])

let obj = {}
for (const item of mapObj) {
  obj[item[0]] = item[1]
}

console.log(obj)

Set => Array

let setObj = new Set([1, 2, 3])

let arr = []
for (const item of setObj) {
  arr.push(item)
}

console.log(arr)

Array => String

arr.join(separator)

['a', 'b', 'c', 'd', 'e'].join('')
// toLocaleString 、toString 、valueOf：能夠看做是join的特殊用法，不經常使用

String => Array

str.split(separator)

'hello world'.split(' ') // ["hello", "world"]

參考資料

JavaScript中的數組遍歷forEach()與map()方法以及兼容寫法介紹

JS幾種數組遍歷方式以及性能分析對比

JavaScript中的類數組對象介紹

數組對象和類數組對象區別

js數組的操做指南

詳談js遍歷集合(Array,Map,Set)

JavaScript中的Map、Set及其遍歷

JavaScript建立Map對象

slice,substr和substring的區別