JS中集合对象(Array、Map、Set)及类数组对象的使用与对比

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在使用js编程的时候，常常会用到集合对象，集合对象其实是一种泛型，在js中没有明确的规定其内元素的类型，但在强类型语言譬如Java中泛型强制要求指定类型。

ES6引入了iterable类型，Array，Map，Set都属于iterable类型，它们可以使用for…of循环来遍历，都内置forEach方法。

数组

遍历

普通遍历

最简单的一种，也是使用频率最高的一种。

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

优化: 缓存数组长度:

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

使用临时变量，将长度缓存起来，避免重复获取数组长度，当数组较大时优化效果才会比较明显。

for-in

这个循环很多人爱用，但实际上，经分析测试，在众多的循环遍历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

这种方式是es6里面用到的，性能要好于forin，但仍然比不上普通for循环。

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

forEach

数组自带的foreach循环，使用频率较高，实际上性能比普通for循环弱。

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

forEach接受第三个参数，指向原数组，没有返回值，对其进行操作会改变原数组对象

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) //-->会对原来的数组产生改变

如果版本低的浏览器不兼容(IE8-)，可以自定义方法实现:

/**
* forEach遍历数组
* @param callback [function] 回调函数；
* @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下自己编写回调函数执行的逻辑
  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会返回一个全新的数组，同样接受第三个参数，如果对其进行操作会改变原数组。

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]

如果版本低的浏览器不兼容(IE8-)，可以自定义方法实现:

/**
* map遍历数组
* @param callback [function] 回调函数；
* @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下自己编写回调函数执行的逻辑
  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)
})

过滤

filter

对数组中的每个元素都执行一次指定的函数（callback），并且创建一个新的数组，该数组元素是所有回调函数执行时返回值为 true 的原数组元素。它只对数组中的非空元素执行指定的函数，没有赋值或者已经删除的元素将被忽略，同时，新创建的数组也不会包含这些元素。

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也可以作为过滤器使用，不过返回的是对原数组每项元素进行操作变换后的数组，而不是每项元素返回为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

对数组中的每个元素都执行一次指定的函数（callback），直到此函数返回 true，如果发现这个元素，some 将返回 true，如果回调函数对每个元素执行后都返回 false ，some 将返回 false。它只对数组中的非空元素执行指定的函数，没有赋值或者已经删除的元素将被忽略。

// 检查是否有数组元素大于等于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

对数组中的每个元素都执行一次指定的函数（callback），直到此函数返回 false，如果发现这个元素，every 将返回 false，如果回调函数对每个元素执行后都返回 true ，every 将返回 true。它只对数组中的非空元素执行指定的函数，没有赋值或者已经删除的元素将被忽略。

// 测试是否所有数组元素都大于等于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()) // 反转元素(改变原数组) // ["e", "d", 2, "c", 3, "b", 1, "a"]
console.log(arr.sort()) // 对数组元素排序(改变原数组) // [1, 2, 3, "a", "b", "c", "d", "e"]
console.log(arr) // [1, 2, 3, "a", "b", "c", "d", "e"]

sort自定义排序

let arr = [1, 100, 52, 6, 88, 99]
let arr1 = arr.sort((a, b) => a-b) // 从小到大排序
console.log(arr1) // [1, 6, 52, 88, 99, 100]
let arr2 = arr.sort((a, b) => b-a) // 从大到小排序
console.log(arr2) // [100, 99, 88, 52, 6, 1]
console.log(arr) // 原数组也发生改变

搜索

let arr = [12, 5, 4, 8, 1, 4]
arr.indexOf(4) // 2，从前往后搜索，返回第一次搜索到的数组下标，搜索不到返回-1
arr.lastIndexOf(4) // 5，从后往前搜索，返回第一次搜索到的数组下标，搜索不到返回-1
arr.indexOf(0) // -1

增删、清空操作

添加元素

let arr = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
arr.push(10, 11) // 模仿栈进行操作，往数组末尾添加一个或多个元素(改变原数组)
arr.unshift(0, 1) // 模仿队列进行操作，往数组前端添加一个或多个元素(改变原数组)
console.log(arr) // [0, 1, "a", "b", 'c', "d", "e", 10, 11]

删除元素

arr.pop() // 移除最后一个元素并返回该元素值(改变原数组)
arr.shift() // 移除最前一个元素并返回该元素值，数组中元素自动前移(改变原数组)
console.log(arr) // ["b", "c", "d"]

清空数组

将数组的length设置为0即可

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

length详解:

• 因为数组的索引总是由0开始，所以一个数组的上下限分别是：0和length-1；

• 当length属性被设置得更大时，整个数组的状态事实上不会发生变化，仅仅是length属性变大；

• 当length属性被设置得比原来小时，则原先数组中索引大于或等于length的元素的值全部被丢失。

splice

既可以删除也可以添加元素

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) : 删除并添加元素(改变原数组)

• start: 起始位置
• len: 删除元素的长度
• elems: 添加的元素队列
  
  • 几种形式:
  • splice(start, 0, elems) : 从start位置添加元素
  • splice(start, len) : 从start位置删除len个元素

截取、合并与拷贝

let arr = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
let arr1 = arr.slice(1, 2) // 以数组的形式返回数组的一部分，注意不包括 end 对应的元素，如果省略 end 将复制 start 之后的所有元素(返回新数组)
let arr2 = arr.concat([1,2,3]); // 将多个数组（也可以是字符串，或者是数组和字符串的混合）连接为一个数组(返回新数组)
console.log(arr) // ["a", "b", "c", "d", "e"]
console.log(arr1) // ["b"]
console.log(arr2) // ["a", "b", "c", "d", "e", 1, 2, 3]

其实slice和concat也可以作为数组的拷贝方法:

arr.slice(0) // 返回数组的拷贝数组，注意是一个新的数组，不是指向
arr.concat() // 返回数组的拷贝数组，注意是一个新的数组，不是指向

Map

Map是一组键值对的结构，具有极快的查找速度。

创建

方法一: 创建的时候初始化

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

方法二: 创建空Map，之后添加元素

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

注意: Map对象的长度不是length，而是size

基础操作

Map对象的创建、添加元素、删除元素…

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

遍历

使用上面创建的Map进行操作

forEach

同数组的forEach遍历，三个参数分别代表: value、key、map本身

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遍历出来的是一个数组，其中e[0]为key，e[1]为value

Set

Set和Map类似，但set只存储key，且key不重复。

创建

方法一: 创建的时候初始化

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

方法二: 创建空Map，之后添加元素

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

注意: Map对象的长度不是length，而是size

基础操作

let s = new Set([1, 2, 3])
s.add(3) // 由于key重复，添加不进
s.delete(3) // 删除指定key
console.log(s) // 1 2

遍历

使用上面创建的Set进行操作

forEach

Set与Array类似，但Set没有索引，因此回调函数的前两个参数都是元素本身

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

类数组对象

JavaScript中，数组是一个特殊的对象，其property名为正整数，且其length属性会随着数组成员的增减而发生变化，同时又从Array构造函数中继承了一些用于进行数组操作的方法。而对于一个普通的对象来说:

如果它的所有property名均为正整数，同时也有相应的length属性，那么虽然该对象并不是由Array构造函数所创建的，它依然呈现出数组的行为，在这种情况下，这些对象被称为“类数组对象”。

形如:

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

类数组对象可以使用Array对象原生方法进行操作。

遍历

沿用上述对象进行操作

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: 类数组对象不支持使用for-of进行遍历，否则会报错: [Symbol.iterator] is not a function

增删截取操作

沿用上述对象进行操作

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也是一个类数组对象

由于字符串对象也存在length，且序号从0开始增加，因此字符串也可以看做一个只读的类数组对象，这意味着String对象可以使用Array的所有原型方法。

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

String也可以使用for-of进行遍历

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

String独有方法

除了使用Array原型对象的方法，String还包含其他一些自己独有的方法:

与Array使用方法相同的方法

搜索: indexOf()、lastIndexOf()、concat()

转换

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 是以两个参数中较小一个作为起始位置，较大的参数作为结束位置。

slice 是第一参数为起始位置，第二参数为结束位置，如果结束位置小于起始位置返回空字符串

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

接收负数为参数时:

• slice会将它字符串的长度与对应的负数相加，结果作为参数；
• substr则仅仅是将第一个参数与字符串长度相加后的结果作为第一个参数；
• substring则干脆将负参数都直接转换为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

正则

• match()
• replace()
• search()

let str = 'hello world'
let ret0 = str.match(/r/) // 非全局搜索，返回匹配的第一个字符串数组(length为1)，包括index和input
let ret1 = str.match(/o/g) // 全局搜索，返回匹配的字符串数组，length为搜索到的匹配正则表达式的长度
let ret2 = str.replace(/o/g, 'e') // 全局替换
let ret3 = str.replace(/O/i, 'e') // 不区分大小写，只替换搜索到的第一个字串
let ret4 = str.search(/l/) // 返回搜索到的第一个匹配字串的索引
let ret5 = str.search(/l/g) // 全局无效，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) // 不改变源字符串 'hello world'

转化

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：可以看作是join的特殊用法，不常用

String => Array

str.split(separator)

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

参考资料

JavaScript中的数组遍历forEach()与map()方法以及兼容写法介绍

JS几种数组遍历方式以及性能分析对比

JavaScript中的类数组对象介绍

数组对象和类数组对象区别

js数组的操作指南

详谈js遍历集合(Array,Map,Set)

JavaScript中的Map、Set及其遍历

JavaScript创建Map对象

slice,substr和substring的区别