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7个常用的JavaScript数组操作进阶用法

article 2024/11/13 20:45:26

文章目录

- 1、查找数组中的最大值
- - 方法一：使用 Math.max 和展开运算符
  - 方法二:使用 for 循环逐一比较
- 2、查找数组中的第二大值
- - 方法一：排序后取第二大值
  - 方法二：遍历找到第二大值
- 3、去除数组中的重复项
- 4、合并两个有序数组并保持有序
- 5、旋转数组
- 6、判断两个数组是否相等
- 7、总结

1、查找数组中的最大值

给定一个数字数组，如何找出其中的最大值

方法一：使用 Math.max 和展开运算符

这是最直接的解决方案。
可以使用 Math.max，并通过展开运算符将数组元素传递进去。这样不仅语法简洁，而且逻辑也很清晰。

const numbers = [1, 5, 3, 9, 2];
function findLargest(arr) {
  return Math.max(...arr);
}

console.log(findLargest(numbers)); // 输出：9

解析：在这里，Math.max(…arr) 将数组解包成单个参数传入 Math.max，一行代码就能返回最大值。

“如果数组很大，这种方法还适用吗？” 展开运算符可能会在大数组上有性能问题，因为它会消耗较多的内存。在百万级别的数组上，更推荐使用 for
循环。

方法二:使用 for 循环逐一比较

使用 for 循环的方式，虽然这看起来不像是“最简单”的方法，但它能够处理任何长度的数组，无论多大，都不会受到展开运算符带来的内存限制。

const numbers = [1, 5, 3, 9, 2];
function findLargest(arr) {
  let max = arr[0];
  for (let i = 1; i < arr.length; i++) {
    if (arr[i] > max) {
      max = arr[i];
    }
  }
  return max;
}

console.log(findLargest(numbers)); // 输出：9

解释：在这个例子中，我们通过 for 循环从头遍历数组，将当前最大值保存在 max 中。当遇到更大的值时，更新 max。

这种方法在时间复杂度上是 O(n)，而且不会引发内存溢出，是一种更加稳妥的处理方式。

2、查找数组中的第二大值

“如何要找到数组中的第二大值呢？” 下面展示几种不同的方法。

方法一：排序后取第二大值

最直观的方法就是将数组降序排列，然后取第二个值。

const numbers = [1, 5, 3, 9, 7];
function secondLargest(arr) {
  let sorted = arr.sort((a, b) => b - a);
  return sorted[1];
}

console.log(secondLargest(numbers)); // 输出：7

分析：数组排序后，sorted[1] 就是第二大值。不过排序的时间复杂度为 O(n log n)，且会改变原数组，不是最高效的方法。

方法二：遍历找到第二大值

如果希望更高效，可以在一次遍历中找到第二大值。

使用两个变量 max 和 secondMax 来记录最大值和次大值，可以在不排序的情况下得到结果。

const numbers = [1, 5, 3, 9, 7];
function findSecondLargest(arr) {
  let max = -Infinity;
  let secondMax = -Infinity;
  for (let num of arr) {
    if (num > max) {
      secondMax = max;
      max = num;
    } else if (num > secondMax && num < max) {
      secondMax = num;
    }
  }
  return secondMax;
}

console.log(findSecondLargest(numbers)); // 输出：7

解释：这段代码在一次循环中完成，时间复杂度为 O(n)。max 记录当前最大值，secondMax> 记录次大值。每次遇到新的最大值时，更新这两个变量，保证 secondMax 是最大值之外的最大元素。

3、去除数组中的重复项

方法：使用 Set 去重
使用 Set 是最快捷的方式，Set 会自动去除重复元素。

const numbers = [1, 2, 2, 3, 4, 4, 5];
function removeDuplicates(arr) {
  return [...new Set(arr)];
}

console.log(removeDuplicates(numbers)); // 输出：[1, 2, 3, 4, 5]

解析：在这里，Set 自动去重，然后再用展开运算符将 Set 转换回数组。操作简单且性能优越，特别适用于中小规模的数据处理。

4、合并两个有序数组并保持有序

将两个已排序的数组合并并保持顺序。

concat 和 sort 是一种快速实现的方式。

方法：使用 concat 和 sort

const arr1 = [1, 3, 5];
const arr2 = [2, 4, 6];
function mergeArrays(arr1, arr2) {
  return arr1.concat(arr2).sort((a, b) => a - b);
}

console.log(mergeArrays(arr1, arr2)); // 输出：[1, 2, 3, 4, 5, 6]

解释：concat 拼接数组，然后用 sort 进行升序排列。这种方法简单直观，但如果有大量数据时，concat 的内存消耗和 sort> 的效率需要注意。

5、旋转数组

“写一个函数，将数组右移 k 次。”
这要求数组中的每个元素向右“移动”指定的次数。比如，给定 [1, 2, 3, 4, 5]，右移 2 次后数组应变成 [4, 5, 1, 2, 3]。这类旋转操作在数据处理和算法应用中十分常见。

使用 slice 和 concat 拼接旋转后的数组。

const arr = [1, 2, 3, 4, 5];
function rotateArray(arr, k) {
  k = k % arr.length; // 防止 k 超出数组长度
  return arr.slice(-k).concat(arr.slice(0, -k));
}

console.log(rotateArray(arr, 2)); // 输出：[4, 5, 1, 2, 3]

代码详解处理超长旋转次数：首先，k = k % arr.length 这一行确保旋转次数不会超出数组长度。比如当 k = 7 时，这段代码将> k 变为 2（7 % 5 = 2），这相当于只旋转了 2 次，避免了多余的操作。

分割数组：接下来，用 slice 方法将数组分成两个部分，分别取出数组的尾部和前面的部分：arr.slice(-k) 用来取出数组最后 k> 个元素。比如当 k = 2 时，arr.slice(-2) 会返回 [4, 5]。arr.slice(0, -k)> 则获取数组的前面部分，不包括最后 k 个元素。对 [1, 2, 3, 4, 5] 使用 arr.slice(0, -2)，结果就是 [1,> 2, 3]。拼接旋转后的数组：最后，你用 concat 将这两个部分组合起来，把尾部的 [4, 5] 放到 [1, 2, 3]> 的前面，完成右移操作。整个代码执行后得到 [4, 5, 1, 2, 3]，实现了右移 2 次的效果。

详细说明：假设 arr = [1, 2, 3, 4, 5]，k = 2。我们需要将数组右移 2 次，让 [4, 5] 出现在数组开头。使用> slice(-2) 得到 [4, 5]。使用 slice(0, -2) 得到 [1, 2, 3]。把这两个部分拼接起来，得到最终的 [4,> 5, 1, 2, 3]。

关键点总结循环优化：通过 k % arr.length 确保旋转次数不会超过数组长度，从而优化效率。
分割和拼接：利用 slice 和 concat 组合，可以轻松实现数组的旋转效果。

6、判断两个数组是否相等

方法：逐个元素比较

const arr1 = [1, 2, 3];
const arr2 = [1, 2, 3];
function arraysEqual(arr1, arr2) {
  if (arr1.length !== arr2.length) return false;
  
  for (let i = 0; i < arr1.length; i++) {
    if (arr1[i] !== arr2[i]) return false;
  }
  
  return true;
}

console.log(arraysEqual(arr1, arr2)); // 输出：true
console.log(arraysEqual([1, 2, 3], [1, 2, 4])); // 输出：false

解析：逐个元素对比可以确保内容和顺序一致。此方法适用于小型数组，因为时间复杂度为 O(n)。

7、查找数组中和为特定值的所有数对
这涉及到去重和优化算法的问题。

方法：使用 Set 记录和查找补数

const arr = [1, 2, 4, 3, 5, 7, 8, 9];
const target = 10;
function findPairs(arr, target) {
  let result = [];
  let seen = new Set();

  for (let num of arr) {
    let complement = target - num;

    if (seen.has(complement)) {
      result.push([num, complement]);
    }

    seen.add(num);
  }

  return result;
}

console.log(findPairs(arr, target)); // 输出：[[3, 7], [2, 8], [1, 9]]