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一、什么是数据结构
“数据结构(data structure)是计算机中存储、阻止数据的方式。通常情况下,精心选择的数据结构可以带来最优效率的算法” ——中文*
总而言之,数据结构就是在计算机中存储和组织数据的方式。
常用数据结构如下图所示:
常见的数据结构较多,每一种都有其对应的应用场景,不同的数据结构的不同操作性能是不同的。 有的查询性能很快,有的插入头和尾速度很快,有的做范围查找很快,有的允许元素重复,有的不允许重复等等。在开发中如何选择,要根据具体的需求来选择。
二、什么是算法
Algorithm这个单词本意是解决问题的办法,数据结构的实现是离不开算法的。
- 一个有限指令集,每条指令的描述不依赖于语言
- 接收一些输入(有些情况下不需要输入)
- 产生输出
- 一定在有限步骤之后终止
三、数组
1.数组的基本使用
(1).创建和初始化数组
//创建和初始化数组
var daysOfWeek = new Array()
var daysOfWeek = new Array(7)
var daysOfWeek = new Array('Sunday','Monday','Tuesday','Wednesday','Thursday','Friday','Saturday')
- 使用new关键字,就能简单地声明并初始化一个数组
- 用这种方式,还可以创建一个指定长度地数组
- 可以直接将数组元素作为参数传递给它的构造器
- 用new创建数组并不是最好的方式,可以使用中括号的形式
var daysOfWeek = ['Sunday','Monday','Tuesday','Wednesday','Thursday','Friday','Saturday']
(2). 数组长度和遍历数组
获取数组的长度
alert(daysOfWeek.length)
通过下标值来遍历数组
//使用 for 遍历数组
for(var i = 0; i < daysOfWeek.length; i++){
alert( daysOfWeek[i] )
}
//使用 foreach 遍历数组
daysOfWeek.forEach( function(value) {
alert(value)
})
2.数组的常见操作
数组的常见操作有:添加元素、删除元素、修改元素、获取元素
(1).添加元素
假设有一个数组为:numbers,初始化这个数组
var numbers = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
添加一个元素到数组的最后位置:
//方式一
numbers[numbers.length] = 10
//方式二
numbers.push(11)
numbers.push(12, 13)
alert(numbers)
在数组首位插入一个元素
//在数组首位插入一个元素
for(var i = numbers.length; i > 0; i--){
numbers[i] = numbers[i - 1]
}
numbers[0] = -1
alert(numbers) // -1,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13
上面代码的实现原理:
上面代码的实现性能不高,在中间位置插入元素的效率比链表低
另,在数组首位插入数据可以使用 unshift 方法
//通过unshift在首位插入数据
numbers.unshift(-2)
numbers.unshift(-4,-3)
alert(numbers) // -4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13
(2).删除元素
删除数组最后的元素,可以使用pop()方法
//删除最后的元素
numbers.pop()
alert(numbers) //-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12
删除首位的元素,自己实现代码:
//删除首位元素
for(var i = 0; i < numbers.length; i++){
numbers[i] = numbers[i+1]
}
numbers.pop()
alert(numbers)
移除首位元素可以直接使用shift方法来实现:
numbers.shift()
alert(numbers)
(3).任意位置
通过splice删除数据
//删除指定位置的几个元素
numbers.splice( 5,3 )
alert(numbers) //-4,-3,-2,-1,0,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13
上面的代码会删除索引为5,6,7位置的元素,第一个参数表示索引起始的位置为5(实际上是第六个元素,因为索引是从0开始的),删除三个元素
使用splice来插入数据
//插入指定位置元素
numbers.splice(5,0,3,2,1)
alert(numbers) //-4,-3,-2,-1,0,3,2,1,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13
上面的代码会从索引为5 的位置开始插入数据,其他数据依次向后位移
第一个参数依然是索引值为5(第六个位置)
第二个参数为0时表示不是删除数据,而是插入数据
后面紧跟的是在这个位置要插入的数据,可以是其他类型的,比如字符串类型
使用splice来修改数据
//修改指定位置的元素
numbers.splice(5,3,"a","b","c")
alert(numbers) // -4,-3,-2,-1,0,a,b,c,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13
上面的代码会从索引5的位置开始修改数据,修改多少个数据由第二个参数决定
第一个参数依然是索引的位置为5(第六个位置)
第二个参数是要将数组中多少个元素给替换掉,上面的代码是替换掉3个元素
后面跟着的就是要替换的元素
3.数组的其他操作
(1).常见方法
方法名 | 方法描述 |
concat | 连接2个或更多数组,并返回结果 |
every | 对数组中的每一项运行给定函数,如果该函数对每一项都返回true,则返回true,否则返回false |
filter | 对数组中的每一项运行给定函数,返回该函数会返回true的项组成的数组 |
forEach | 对数组中的每一项运行给定函数,这个方法没有返回值 |
join | 将所有的数组元素连接成一个字符串 |
indexOf | 返回第一个与给定参数相等的数组元素的索引,没有找到则返回-1 |
lastIndexOf | 返回在数组中搜索到的与给定参数相等的元素的索引里最大的值 |
map | 对数组中的每一项运行给定函数,返回每次函数调用的结果组成的数组 |
reverse | 颠倒数组中元素的顺序,原先第一个元素现在变成最后一个,同样原先的最后一个元素变成了现在的第一个 |
slice | 传入索引值,将数组里对应索引范围内的元素作为新数组返回 |
some | 对数组中的每一项运行给定函数,如果任意一项返回true,则结果为true,并且迭代结束 |
sort | 按照字母顺序对数组排序,支持传入指定排序方法的函数作为参数 |
toString | 将数组作为字符串返回 |
valueOf | 和toString类似,将数组作为字符串返回 |
(2).数组合并
数组的合并很简单,使用concat即可(也可以直接+进行合并)
//数组的合并
var nums1 = [1,2,3]
var nums2 = [100,200,300]
var newNums = nums1.concat(nums2)
alert(newNums) //1,2,3,100,200,300
newNums = nums1 + nums2
alert(newNums) //1,2,3,100,200,300
(3).迭代方法
every()方法
every()方法是将数组中每一个元素传入到一个函数中,该函数返回true/false
如果函数中每一个元素都返回true,那么结果为true,有一个为false,那么结果为false
案例:判断一组元素中是否都包含某一个字符
//定义数组
var names = ['abc','cb','mba','dna']
//判断数组的元素是否都包含a字符
var flag = names.every(function(t){
return t.indexOf('a') != -1
})
alert(flag)
some() 方法
some()方法是将数组中每一个元素传入到一个函数中,该函数返回true/false
但是和every不同的是,一旦有一次函数返回了true,那么迭代就会结束,并且结果为true
案例:判断数组的元素是否有包含a字符的字符
//定义数组
var names = ['abc','cb','mba','dna']
//判断数组的元素是否有包含a字符的字符
var flag = names.some(function(t){
return t.indexOf('a') != -1
})
alert(flag)
forEach()方法
forEach()方法仅仅是一种快速迭代数组的方式而已
该方法不需要返回值
forEach()的使用
//定义数组
var names = ['abc','cb','mba','dna']
//forEach的使用
names.forEach(function(t){
alert(t)
})
filter()方法
filter()方法是一种过滤的函数
首先会遍历数组中每一个元素传入到函数中
函数的结果返回true,那么这个元素会被添加到最新的数组中,返回false,则忽略该元素
最终会形成一个新的数组,该数组就是filter()方法的返回值
案例:获取names中所有包含'a'字符的元素
//定义数组
var names = ['abc','cb','mba','dna']
//获取names中所有包含'a'字符的元素
var newNames = names.filter(function(t){
return t.indexOf('a') != -1
})
alert(newNames)
map()方法
map()方法提供的是一种映射函数
首先会遍历数组中每一个元素传入到函数中
元素会经过函数中的指令进行各种变换,生成新的元素,并且将新的元素返回
最终会将返回的所有元素形成一个新的数组,该数组就是map()方法的返回值
案例:在names中所有的元素后面拼接-abc
//定义数组
var names = ['abc','cb','mba','dna']
//在names中所有的元素后面拼接-abc
var newNames = names.map(function(t){
return t + '-abc'
})
alert(newNames)
(4).reduce方法
以下是reduce方法需要的参数:
arr.reduce(callback[,initialValue])
参数:
callback(一个在数组中每一项上调用的函数,接收四个函数)
1.previousValue(上一次调用回调函数时的返回值,或者初始值)
2.currentValue(当前正在处理的数组元素)
3.currentIndex(当前正在处理的数组元素下标)
4.array(调用reduce()方法的数组)
initialValue(可选的初始值。作为第一次调用回调函数时传给previousValue的值)
使用for实现
//1.定义数组
var numbers = [1,2,3,4]
//2.for实现累加
var total = 0
for(var i = 0; i < numbers.length; i++){
total += numbers[i]
}
alert(total) //10
使用forEach简化for循环
相对于for循环,forEach更符合我们的思维(遍历数组中的元素)
//3.使用forEach
var total =0
numbers.forEach(function(t){
total += t
})
alert(total)
使用reduce方法实现
//4.使用reduce方法
var total = numbers.reduce(function(t){
return pre + cur
})
alert(total)
pre中每次传人的参数是不固定的,而是上次执行函数时的结果保存在了pre中
第一次执行时,pre为0,cur为1
第二次执行时,pre为1(0+1,上次函数执行的结果),cur为2
第三次执行时,pre为3(1+2,上次函数执行的结果),cur为3
第四次执行时,pre为6(3+3,上次函数执行的结果),cur为4
当cur为4时,数组中的元素遍历完了,就直接将第四次的结果,作为reduce函数的返回值进行返回。
reduce和forEach比较其优势在哪?
reduce不需要在调用函数前先定义一个变量,只需要一个变量来接收方法最终的参数即可
reduce方法有返回值,而forEach没有。
如果reduce方法有返回值,那么reduce方法本身就可以作为参数直接传递给另外一个需要reduce返回值的作为参数的函数,而forEach中只能先将每次函数的结果保存在一个变量,最后再将变量传入到参数中。
这就是最近非常流行的函数式编程,也是为什么几乎每个可以使用函数式编程的语言都有reduce这个方法的原因。
关于initialvalue,其实就是第一次执行reduce中的函数时, pre的值,因为默认pre第一次执行时为0。