JavaScript面试之如何实现数组拍平（扁平化）方法
目录
- 1 什么叫数组拍平？
- 2 JS标准库中的数组拍平方法
- 3 实现一个flat方法
- 3.1 如何遍历一个数组
- 3.2 如何判断元素是否为数组
- 3.3 递归
- 3.4 初步实现flat方法
- 4 优化
- 4.1 指定展开深度
- 4.2 数组空位处理
- 4.2.1 for...of增加空位判断
- 4.2.2 forEach、map方法遍历
- 4.2.3 reduce方法
- 5 其他
- 5.1 栈
- 5.2 改进
- 总结
1 什么叫数组拍平？
概念很简单，意思是将一个“多维”数组降维，比如：
// 原数组是一个“三维”数组 const array = [1, 2, [3, 4, [5, 6], 7], 8, 9] // 可以降成二维 newArray1 = [1, 2, 3, 4, [5, 6], 7, 8, 9] // 也可以降成一维 newArray2 = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
数组拍平也称数组扁平化、数组降维。
2 JS标准库中的数组拍平方法
JavaScript标准库中已经实现了数组拍平方法Array.prototype.flat()
flat() 方法会按照一个可指定的深度递归遍历数组，并将所有元素与遍历到的子数组中的元素合并为一个新数组返回。
语法：var newArray = arr.flat([depth])
参数：depth为可选值，表示要遍历多维数组的深度，默认值为1。可以理解为想要展开（或者说降维）的层数。
返回值：遍历到的元素和子数组的元素组合成的新数组
举例：
const array = [1, 2, [3, 4, [5, 6], 7], 8, 9] const newArray1 = array.flat() // 等价于array.flat(1)；降1维 // newArray1: [1, 2, 3, 4, [ 5, 6 ], 7, 8, 9] const newArray2 = array.flat(2) // 降2维 // newArray2：[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
特殊：
depth<=0时，返回的数组和原数组维数一样（注意只是维数一样，空位情况见第3点）
const array = [1, 2, [3, 4, [5, 6], 7], 8, 9] array.flat(-1) // [1, 2, [3, 4, [5, 6], 7], 8, 9]
depth=Infinity，返回的数组变成一维
array.flat(Infinity) // [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
原数组有空位，flat方法会消除空位，即使是flat(0)也会消除空位，所以第1点说的是“只是维数一样”。并且flat方法展开到哪一层，空位就会消除到哪一层，再深层的空位不会消除
const array1 = [1, , 2, [3, ,4, [5, 6], 7], 8, 9] // 注意这个数组有两个空位 array.flat(0) // [ 1, 2, [ 3, ，4, [ 5, 6 ], 7 ], 8, 9 ] // 第一个空位没了，第二个空位还在
3 实现一个flat方法
flat方法展开一层（降1维）的步骤：遍历数组，判断当前元素是否为数组，如果不是数组，直接保存；如果是数组，将其展开后保存
flat方法展开多层（降多维）无非就是在展开一层的基础上，使用递归将数组子元素进行同样的操作。
可以将这个方法拆分成三步：
1、如何遍历数组
2、如何判断元素是否为数组
3、递归
实现上述三步，将他们组合起来就可以得到不同的flat实现
3.1 如何遍历一个数组
方法特别多，这里介绍3类：
1、for相关
- for 循环
- for...of
for...in是为遍历对象属性而构建的，不建议与数组一起使用
const array = [1, 2, [3, 4, [5, 6], 7], 8, 9]
// for循环
for (let i = 0; i < array.length; i++) {
const element = array[i];
}
// for...of
for (const element of array) {
}
2、数组方法：能直接取到数组元素的方法
- forEach()
- reduce()
- map()
// forEach()
array.forEach(element => {
});
// reduce()
array.reduce((pre, cur) => {
const element = cur
}, [])
// map()
array.map(element => {
})
3、数组方法：返回遍历器(Iterator)对象的方法
- keys()
- values()
- entries()
// 这三种方式仅仅是获得遍历器对象，还需搭配for...of来进行遍历
// keys()
for (let i of array.keys()) {
const element = array[i]
}
// values()
for (let element of array.values() ) {
}
// entries()
for (let [i, element] of array.entries()) {
console.log(array[i])
console.log(element)
}
3.2 如何判断元素是否为数组
设有一变量a，判断其是否为数组。这里提供4种方法：
- Array有一个静态方法Array.isArray()用于判断某个变量是否是一个数组
- instanceof运算符用于检测构造函数的 prototype 属性是否出现在某个实例对象的原型链上。
若a是数组，则其原型链上会出现Array.prototype - 通过对象的constructor判断（此方法可能失效，因为constructor可以手动更改）
- 通过Object.prototype.toString()来判断，该方法可以返回一个表示该对象的字符串
// 方法1 Array.isArray(a) // 方法2 a instanceof Array // 方法3 a.constructor === Array // 方法4 // 使用call来调用Object.prototype上的toString方法 Object.prototype.toString.call(a) === '[object Array]' // 不能这么判断，因为这个toString已经覆盖了Object.prototype.toString // 只有Object.prototype.toString能正确判断类型 a.toString()
3.3 递归
递归：对子元素进行同样的操作
function flat() {
let res = []
遍历数组 {
if (当前元素是数组) {
flat(当前元素)得到一维数组
将一维数组拼接到res中
} else {
res.push(当前元素)
}
}
return res
}
3.4 初步实现flat方法
挑选遍历方式和判断数组的方式，搭配递归就可以初步实现flat方法，如：
function myFlat(arr) {
let res = [];
for (const item of arr) {
if (Array.isArray(item)) {
res = res.concat(myFlat(item));
// 注意concat方法返回一个新数组，不会改变原数组
} else {
res.push(item);
}
}
return res;
}
myFlat方法可以实现将"多维"数组拉平成一维数组，但是不能指定展开深度depth，并且也无法处理数组空位
4 优化
4.1 指定展开深度
处理展开深度其实很简单，我们可以增设一个递归终止条件，即depth<=0，代码如下：
function myFlat(arr, depth = 1) {
// 若depth<=0，则直接返回
if (depth <= 0) {
return arr
}
let res = [];
for (const item of arr) {
if (Array.isArray(item)) {
// 每次递归调用，将depth-1
res = res.concat(myFlat(item, depth - 1));
} else {
res.push(item);
}
}
return res;
}
4.2 数组空位处理
事实上我们应该尽量避免出现数组空位的情况
前面我们提到了遍历数组的不同方法，它们对于数组空位的处理不尽相同
其中forEach、reduce、map遍历时遇到空位会直接忽略；而for...of则不会忽略，它遇到空位会将其当作undefined处理
4.2.1 for...of增加空位判断
因此我们需要改进for...of遍历数组的myFlat方法：
function myFlat(arr, depth = 1) {
if (depth <= 0) {
return arr;
}
let res = [];
for (const item of arr) {
if (Array.isArray(item)) {
res = res.concat(myFlat(item, depth - 1));
} else {
// 判断数组空位
item !== undefined && res.push(item);
}
}
return res;
}
4.2.2 forEach、map方法遍历
当然也可以使用forEach、map方法来遍历数组，这样就不用手动判断了
但是这里有一个特殊情况需要考虑，就是当depth <= 0时，我们用filter方法来消除数组空位
// forEach
function myFlat(arr, depth = 1) {
if (depth <= 0) {
return arr.filter(item => item !== undefined);
}
let res = [];
arr.forEach((item) => {
if (Array.isArray(item)) {
res = res.concat(myFlat(item, depth - 1));
} else {
res.push(item);
}
});
return res;
}
// map
function myFlat(arr, depth = 1) {
if (depth <= 0) {
return arr.filter(item => item !== undefined);
}
let res = [];
arr.map((item) => {
if (Array.isArray(item)) {
res = res.concat(myFlat(item, depth - 1));
} else {
res.push(item);
}
});
return res;
}
4.2.3 reduce方法
其中，使用reduce方法实现的最为简洁，也是面试中常考的方法之一
function myFlat(arr, depth = 1) {
return depth > 0
? arr.reduce(
(pre, cur) =>
pre.concat(Array.isArray(cur) ? myFlat(cur, depth - 1) : cur),
[]
)
: arr.filter((item) => item !== undefined);
}
5 其他
5.1 栈
理论上，递归方法通常可以转换成非递归方法，即使用栈
function myFlat(arr) {
let res = [];
const stack = [].concat(arr);
while (stack.length > 0) {
const item = stack.pop();
if (Array.isArray(item)) {
// 用扩展运算符展开一层
stack.push(...item);
} else {
item !== undefined && res.unshift(item);
}
}
return res;
}
但是此方法不能指定展开深度，只能彻底展开成一维数组
5.2 改进
针对栈不能指定展开深度的缺点进行改进，代码如下：
function myFlat(arr, depth = 1) {
if (depth <= 0) {
return arr.filter((item) => item !== undefined);
}
let res;
let queue = [].concat(arr);
while (depth > 0) {
res = [];
queue.forEach((item) => {
if (Array.isArray(item)) {
// 注意用扩展运算符将数组展开前先用filter方法去掉空位
res.push(...item.filter((e) => e !== undefined));
} else {
res.push(item);
}
});
depth--;
queue = res;
}
return res;
}
总结
到此这篇关于JavaScript面试之如何实现数组拍平（扁平化）方法的文章就介绍到这了,更多相关JS实现数组扁平化方法内容请搜索hwidc以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持hwidc！