Массивы
89Веб-программирование --- JavaScript --- Массивы
Массив - это упорядоченная коллекция значений. Значения в массиве называются элементами, и каждый элемент характеризуется числовой позицией в массиве, которая называется индексом. Массивы в языке JavaScript являются нетипизированными: элементы массива могут иметь любой тип, причем разные элементы одного и того же массива могут иметь разные типы. Элементы массива могут даже быть объектами или другими массивами, что позволяет создавать сложные структуры данных, такие как массивы объектов и массивы массивов.
Отсчет индексов массивов в языке JavaScript начинается с нуля и для них используются 32-битные целые числа - первый элемент массива имеет индекс 0. Массивы в JavaScript являются динамическими: они могут увеличиваться и уменьшаться в размерах по мере необходимости; нет необходимости объявлять фиксированные размеры массивов при их создании или повторно распределять память при изменении их размеров.
Массивы в языке JavaScript - это специализированная форма объектов, а индексы массивов означают чуть больше, чем просто имена свойств, которые по совпадению являются целыми числами.
Создание массивов
Легче всего создать массив с помощью литерала, который представляет собой простой список разделенных запятыми элементов массива в квадратных скобках. Значения в литерале массива не обязательно должны быть константами - это могут быть любые выражения, в том числе и литералы объектов:
var empty = []; // Пустой массив
var numbers = [2, 3, 5, 7, 11]; // Массив с пятью числовыми элементами
var misc = [ 1.1, true, "a", ]; // 3 элемента разных типов + завершающая запятая
var base = 1024;
var table = [base, base+1, base+2, base+3]; // Массив с переменными
var arrObj = [[1,{x:1, y:2}], [2, {x:3, y:4}]]; // 2 массива внутри, содержащие объектыСинтаксис литералов массивов позволяет вставлять необязательную завершающую запятую, т.е. литерал [,,] соответствует массиву с двумя элементами, а не с тремя.
Другой способ создания массива состоит в вызове конструктора Array(). Вызвать конструктор можно тремя разными способами:
Вызвать конструктор без аргументов:
var arr = new Array();В этом случае будет создан пустой массив, эквивалентный литералу [].
Вызвать конструктор с единственным числовым аргументом, определяющим длину массива:
var arr = new Array(10);В этом случае будет создан пустой массив указанной длины. Такая форма вызова конструктора Array() может использоваться для предварительного распределения памяти под массив, если заранее известно количество его элементов. Обратите внимание, что при этом в массиве не сохраняется никаких значений.
Явно указать в вызове конструктора значения первых двух или более элементов массива или один нечисловой элемент:
var arr = new Array(5, 4, 3, 2, 1, "тест");В этом случае аргументы конструктора становятся значениями элементов нового массива. Использование литералов массивов практически всегда проще, чем подобное применение конструктора Array().
Чтение и запись элементов массива
Доступ к элементам массива осуществляется с помощью оператора []. Слева от скобок должна присутствовать ссылка на массив. Внутри скобок должно находиться произвольное выражение, возвращающее неотрицательное целое значение. Этот синтаксис пригоден как для чтения, так и для записи значения элемента массива. Следовательно, допустимы все приведенные далее JavaScript-инструкции:
// Создать массив с одним элементом
var arr = ["world"];
// Прочитать элемент 0
var value = arr[0];
// Записать значение в элемент 1
arr[1] = 3.14;
// Записать значение в элемент 2
i = 2; arr[i] = 3;
// Записать значение в элемент 3
arr[i + 1] = 'привет';
// Прочитать элементы 0 и 2, записать значение в элемент 3
arr[arr[i]] = arr[0];Напомню, что массивы являются специализированной разновидностью объектов. Квадратные скобки, используемые для доступа к элементам массива, действуют точно так же, как квадратные скобки, используемые для доступа к свойствам объекта. Интерпретатор JavaScript преобразует указанные в скобках числовые индексы в строки - индекс 1 превращается в строку "1" - а затем использует строки как имена свойств.
В преобразовании числовых индексов в строки нет ничего особенного: то же самое можно проделывать с обычными объектами:
var obj = {}; // Создать простой объект
obj[1] = "one"; // Индексировать его целыми числамиОсобенность массивов состоит в том, что при использовании имен свойств, которые являются неотрицательными целыми числами, массивы автоматически определяют значение свойства length. Например, выше был создан массив arr с единственным элементом. Затем были присвоены значения его элементам с индексами 1, 2 и 3. В результате этих операций значение свойства length массива изменилось и стало равным 4.
Следует четко отличать индексы в массиве от имен свойств объектов. Все индексы являются именами свойств, но только свойства с именами, представленными целыми числами являются индексами. Все массивы являются объектами, и вы можете добавлять к ним свойства с любыми именами. Однако если вы затрагиваете свойства, которые являются индексами массива, массивы реагируют на это, обновляя значение свойства length при необходимости.
Обратите внимание, что в качестве индексов массивов допускается использовать отрицательные и не целые числа. В этом случае числа преобразуются в строки, которые используются как имена свойств.
Добавление и удаление элементов массива
Мы уже видели, что самый простой способ добавить элементы в массив заключается в том, чтобы присвоить значения новым индексам. Для добавления одного или более элементов в конец массива можно также использовать метод push():
var arr = []; // Создать пустой массив
arr.push('zero'); // Добавить значение в конец
arr.push('one',2); // Добавить еще два значенияДобавить элемент в конец массива можно также, присвоив значение элементу arr[arr.length]. Для вставки элемента в начало массива можно использовать метод unshift(), при этом существующие элементы в массиве смещаются в позиции с более высокими индексами.
Удалять элементы массива можно с помощью оператора delete, как обычные свойства объектов:
var arr = [1,2,'three'];
delete arr[2];
2 in arr; // false, индекс 2 в массиве не определен
arr.length; // 3: оператор delete не изменяет свойство length массиваУдаление элемента напоминает (но несколько отличается) присваивание значения undefined этому элементу. Обратите внимание, что применение оператора delete к элементу массива не изменяет значение свойства length и не сдвигает вниз элементы с более высокими индексами, чтобы заполнить пустоту, оставшуюся после удаления элемента.
Кроме того имеется возможность удалять элементы в конце массива простым присваиванием нового значения свойству length. Массивы имеют метод pop() (противоположный методу push()), который уменьшает длину массива на 1 и возвращает значение удаленного элемента. Также имеется метод shift() (противоположный методу unshift()), который удаляет элемент в начале массива. В отличие от оператора delete, метод shift() сдвигает все элементы вниз на позицию ниже их текущих индексов.
Наконец существует многоцелевой метод splice(), позволяющий вставлять, удалять и замещать элементы массивов. Он изменяет значение свойства length и сдвигает элементы массива с более низкими или высокими индексами по мере необходимости. Все эти методы мы разберем чуть позже.
Многомерные массивы
JavaScript не поддерживает «настоящие» многомерные массивы, но позволяет неплохо имитировать их при помощи массивов из массивов. Для доступа к элементу данных в массиве массивов достаточно дважды использовать оператор [].
Например, предположим, что переменная matrix - это массив массивов чисел. Каждый элемент matrix[x] - это массив чисел. Для доступа к определенному числу в массиве можно использовать выражение matrix[x][y]. Ниже приводится конкретный пример, где двумерный массив используется в качестве таблицы умножения:
// Создать многомерный массив
var table = new Array(10); // В таблице 10 строк
for(var i = 0; i < table.length; i++)
table[i] = new Array(10); // В каждой строке 10 столбцов
// Инициализировать массив и вывести на консоль
for(var row = 0, str = ''; row < table.length; row++) {
for(var col = 0; col < table[row].length; col++) {
table[row][col] = (row+1)*(col+1);
str += table[row][col] + ' ';
}
console.log(str + '\n');
str = '';
}
Методы класса Array
Стандарт ECMAScript 3 определяет в составе Array.prototype множество удобных функций для работы с массивами, которые доступны как методы любого массива. Эти методы будут представлены в следующих подразделах.
Метод join()
Метод Array.join() преобразует все элементы массива в строки, объединяет их и возвращает получившуюся строку. В необязательном аргументе методу можно передать строку, которая будет использоваться для отделения элементов в строке результата. Если строка-разделитель не указана, используется запятая. Например, следующий фрагмент дает в результате строку "1,2,3":
var arr = [1,2,3];
arr.join(); // '1,2,3'
arr.join("-"); // '1-2-3'Метод reverse()
Метод Array.reverse() меняет порядок следования элементов в массиве на обратный и возвращает переупорядоченный массив. Перестановка выполняется непосредственно в исходном массиве, т.е. этот метод не создает новый массив с переупорядоченными элементами, а переупорядочивает их в уже существующем массиве. Например, следующий фрагмент, где используются методы reverse() и join(), дает в результате строку "3,2,1":
var arr = [1,2,3];
arr.reverse().join(); // "3,2,1"Метод sort()
Метод Array.sort() сортирует элементы в исходном массиве и возвращает отсортированный массив. Если метод sort() вызывается без аргументов, сортировка выполняется в алфавитном порядке (для сравнения элементы временно преобразуются в строки, если это необходимо). Неопределенные элементы переносятся в конец массива.
Для сортировки в каком-либо ином порядке, отличном от алфавитного, методу sort() можно передать функцию сравнения в качестве аргумента. Эта функция устанавливает, какой из двух ее аргументов должен следовать раньше в отсортированном списке. Если первый аргумент должен предшествовать второму, функция сравнения должна возвращать отрицательное число. Если первый аргумент должен следовать за вторым в отсортированном массиве, то функция должна возвращать число больше нуля. А если два значения эквивалентны (т.е. порядок их следования не важен), функция сравнения должна возвращать 0:
var arr = [33, 4, 1111, 222];
arr.sort(); // Алфавитный порядок: 1111, 222, 33, 4
arr.sort(function(a,b) {
// Числовой порядок: 4, 33, 222, 1111
return a-b; // Возвращает значение < 0, 0 или > 0
// в зависимости от порядка сортировки a и b
});
// Сортируем в обратном направлении, от большего к меньшему
arr.sort(function(a,b) {return b-a}); Обратите внимание, насколько удобно использовать в этом фрагменте неименованную функцию. Функция сравнения используется только здесь, поэтому нет необходимости давать ей имя.
Метод concat()
Метод Array.concat() создает и возвращает новый массив, содержащий элементы исходного массива, для которого был вызван метод concat(), и значения всех аргументов, переданных методу concat(). Если какой-либо из этих аргументов сам является массивом, его элементы добавляются в возвращаемый массив. Следует, однако, отметить, что рекурсивного превращения массива из массивов в одномерный массив не происходит. Метод concat() не изменяет исходный массив. Ниже приводится несколько примеров:
var arr = [1,2,3];
arr.concat(4, 5); // Вернет [1,2,3,4,5]
arr.concat([4,5]); // Вернет [1,2,3,4,5]
arr.concat([4,5],[6,7]) // Вернет [1,2,3,4,5,6,7]
arr.concat(4, [5,[6,7]]) // Вернет [1,2,3,4,5,[6,7]]Метод slice()
Метод Array.slice() возвращает фрагмент, или подмассив, указанного массива. Два аргумента метода определяют начало и конец возвращаемого фрагмента. Возвращаемый массив содержит элемент, номер которого указан в первом аргументе, плюс все последующие элементы, вплоть до (но не включая) элемента, номер которого указан во втором аргументе.
Если указан только один аргумент, возвращаемый массив содержит все элементы от начальной позиции до конца массива. Если какой-либо из аргументов имеет отрицательное значение, он определяет номер элемента относительно конца массива. Так, аргументу -1 соответствует последний элемент массива, а аргументу -3 - третий элемент массива с конца. Вот несколько примеров:
var arr = [1,2,3,4,5];
arr.slice(0,3); // Вернет [1,2,3]
arr.slice(3); // Вернет [4,5]
arr.slice(1,-1); // Вернет [2,3,4]
arr.slice(-3,-2); // Вернет [3]Метод splice()
Метод Array.splice() - это универсальный метод, выполняющий вставку или удаление элементов массива. В отличие от методов slice() и concat(), метод splice() изменяет исходный массив, относительно которого он был вызван. Обратите внимание, что методы splice() и slice() имеют очень похожие имена, но выполняют совершенно разные операции.
Метод splice() может удалять элементы из массива, вставлять новые элементы или выполнять обе операции одновременно. Элементы массива при необходимости смещаются, чтобы после вставки или удаления образовывалась непрерывная последовательность.
Первый аргумент метода splice() определяет позицию в массиве, начиная с которой будет выполняться вставка и/или удаление. Второй аргумент определяет количество элементов, которые должны быть удалены (вырезаны) из массива. Если второй аргумент опущен, удаляются все элементы массива от указанного до конца массива. Метод splice() возвращает массив удаленных элементов или (если ни один из элементов не был удален) пустой массив.
Первые два аргумента метода splice() определяют элементы массива, подлежащие удалению. За этими аргументами может следовать любое количество дополнительных аргументов, определяющих элементы, которые будут вставлены в массив, начиная с позиции, указанной в первом аргументе.
var arr = [1,2,3,4,5,6,7,8];
arr.splice(4); // Вернет [5,6,7,8], arr = [1,2,3,4]
arr.splice(1,2); // Вернет [2,3], arr = [1,4]
arr.splice(1,1); // Вернет [4]; arr = [1]
arr = [1,2,3,4,5];
arr.splice(2,0,'a','b'); // Вернет []; arr = [1,2,'a','b',3,4,5]Методы push() и pop()
Методы push() и pop() позволяют работать с массивами как со стеками. Метод push() добавляет один или несколько новых элементов в конец массива и возвращает его новую длину. Метод pop() выполняет обратную операцию - удаляет последний элемент массива, уменьшает длину массива и возвращает удаленное им значение. Обратите внимание, что оба эти метода изменяют исходный массив, а не создают его модифицированную копию.
Методы unshift() и shift()
Методы unshift() и shift() ведут себя почти так же, как push() и pop(), за исключением того, что они вставляют и удаляют элементы в начале массива, а не в конце. Метод unshift() смещает существующие элементы в сторону больших индексов для освобождения места, добавляет элемент или элементы в начало массива и возвращает новую длину массива. Метод shift() удаляет и возвращает первый элемент массива, смещая все последующие элементы на одну позицию вниз, чтобы занять место, освободившееся в начале массива.
