Все способы перебора массива в JavaScript

LogoВсе способы перебора массива в JavaScriptHabr

Содержание:

  • I. Перебор настоящих массивов

    1. Метод forEach и родственные методы

    2. Цикл for

    3. Правильное использование цикла for...in

    4. Цикл for...of (неявное использование итератора)

    5. Явное использование итератора

  • II. Перебор массивоподобных объектов

    1. Использование способов перебора настоящих массивов

    2. Преобразование в настоящий массив

    3. Замечание по объектам среды исполнения

I. Перебор настоящих массивов

На данный момент есть три способа перебора элементов настоящего массива:

  1. метод Array.prototype.forEach;

  2. классический цикл for;

  3. «правильно» построенный цикл for...in.

Кроме того, в скором времени, с появлением нового стандарта ECMAScript 6 (ES 6), ожидается еще два способа:

  1. цикл for...of (неявное использование итератора);

  2. явное использование итератора.

1. Метод forEach и родственные методы

Если ваш проект рассчитан на поддержку возможностей стандарта ECMAScript 5 (ES5), вы можете использовать одно из его нововведений — метод forEach. Пример использования: 

var a = ["a", "b", "c"];
a.forEach(function(entry) {
    console.log(entry);
});

В общем случае использование forEach требует подключения библиотеки эмуляции es5-shim для браузеров, не имеющих нативной поддержки этого метода. К ним относятся IE 8 и более ранние версии, которые до сих пор кое-где еще используются. К достоинствам forEach относится то, что здесь не нужно объявлять локальные переменные для хранения индекса и значения текущего элемента массива, поскольку они автоматически передаются в функцию обратного вызова (колбек) в качестве аргументов. Если вас беспокоят возможные затраты на вызов колбека для каждого элемента, не волнуйтесь и прочитайте это. forEach предназначен для перебора всех элементов массива, но кроме него ES5 предлагает еще несколько полезных методов для перебора всех или некоторых элементов плюс выполнения при этом каких-либо действий с ними:

  • every — возвращает true, если для каждого элемента массива колбек возвращает значение приводимое к true.

  • some — возвращает true, если хотя бы для одного элемента массива колбек возвращает значение приводимое к true.

  • filter — создает новый массив, включающий те элементы исходного массива, для которых колбек возвращает true.

  • map — создает новый массив, состоящий из значений возращаемых колбеком.

  • reduce — сводит массив к единственному значению, применяя колбек по очереди к каждому элементу массива, начиная с первого (может быть полезен для вычисления суммы элементов массива и других итоговых функций).

  • reduceRight — работает аналогично reduce, но перебирает элементы в обратном порядке.

2. Цикл for

Старый добрый for рулит: 

var a = ["a", "b", "c"];
var index;
for (index = 0; index < a.length; ++index) {
    console.log(a[index]);
}

Если длина массива неизменна в течение всего цикла, а сам цикл принадлежит критическому в плане производительности участку кода (что маловероятно), то можно использовать «более оптимальную» версию for с хранением длины массива: 

var a = ["a", "b", "c"];
var index, len;
for (index = 0, len = a.length; index < len; ++index) {
    console.log(a[index]);
}

Теоретически этот код должен выполняться чуть быстрее, чем предыдущий. Если порядок перебора элементов не важен, то можно пойти еще дальше в плане оптимизации и избавиться от переменной для хранения длины массива, изменив порядок перебора на обратный: 

var a = ["a", "b", "c"];
var index;
for (index = a.length - 1; index >= 0; --index) {
    console.log(a[index]);
}

Тем не менее, в современных движках JavaScript подобные игры с оптимизацией обычно ничего не значат.

3. Правильное использование цикла for...in

Если вам посоветуют использовать цикл for...in, помните, что перебор массивов — не то, для чего он предназначен. Вопреки распространенному заблуждению цикл for...in перебирает не индексы массива, а перечислимые свойства объекта. Тем не менее, в некоторых случаях, таких как перебор разреженных массивов, for...in может оказаться полезным, если только соблюдать при этом меры предосторожности, как показано в примере ниже: 

// a - разреженный массив
var a = [];
a[0] = "a";
a[10] = "b";
a[10000] = "c";
for (var key in a) {
    if (a.hasOwnProperty(key) &&
        /^0$|^[1-9]\d*$/.test(key) &&
        key <= 4294967294) {
        console.log(a[key]);
    }
}

В данном примере на каждой итерации цикла выполняется две проверки:

  1. то, что массив имеет собственное свойство с именем key (не наследованное из его прототипа).

  2. то, что key — строка, содержащая десятичную запись целого числа, значение которого меньше 4294967294. Откуда берется последнее число? Из определения индекса массива в ES5, из которого следует, что наибольший индекс, который может иметь элемент в массиве: (2^32 - 2) = 4294967294.

Конечно, такие проверки отнимут лишнее время при выполнении цикла. Но в случае разреженного массива этот способ более эффективен, чем цикл for, поскольку в этом случае перебираются только те элементы, которые явно определены в массиве. Так, в примере выше будет выполнено всего 3 итерации (для индексов 0, 10 и 10000) — против 10001 в цикле for. Чтобы не писать такой громоздкий код проверок каждый раз, когда требуется перебор массива, можно оформить его в виде отдельной функции: 

function arrayHasOwnIndex(array, key) {
    return array.hasOwnProperty(key) && /^0$|^[1-9]\d*$/.test(key) && key <= 4294967294;
}

Тогда тело цикла из примера значительно сократится: 

for (key in a) {
    if (arrayHasOwnIndex(a, key)) {
        console.log(a[key]);
    }
}

Рассмотренный выше код проверок является универсальным, подходящим для всех случаев. Но вместо него можно использовать более короткую версию, хотя формально и не совсем правильную, но, тем не менее, подходящую для большинства случаев: 

for (key in a) {
    if (a.hasOwnProperty(key) && String(parseInt(key, 10)) === key) {
        console.log(a[key]);
    }
}

4. Цикл for...of (неявное использование итератора)

ES6, пока все еще пребывающий в статусе черновика, должен ввести в JavaScript итераторы. Итератор — это реализуемый объектом протокол, который определяет стандартный способ получения последовательности значений (конечной или бесконечной). Итератор — это объект, в котором определен метод next() — функция без аргументов, возвращающая объект с двумя свойствами:

  1. done (boolean) — принимает значение true, если итератор достиг конца итерируемой последовательности. В противном случае имеет значение false.

  2. value — определяет значение, возвращаемое итератором. Может быть не определено (отсутствовать), если свойство done имеет значение true.

Многие встроенные объекты, в т.ч. настоящие массивы, имеют итераторы по умолчанию. Простейший способ применения итератора в настоящих массивах — использовать новую конструкцию for...of. Пример использования for...of: 

var val;
var a = ["a", "b", "c"];
for (val of a) {
    console.log(val);
}

В приведенном примере цикл for...of неявно вызывает итератор объекта Array для получения каждого значения массива.

5. Явное использование итератора

Итераторы можно также использовать и явно, правда, в этом случае код становится значительно сложнее, по сравнению с циклом for...of. Выглядит это примерно так: 

var a = ["a", "b", "c"];
var it = a.entries();
var entry;
while (!(entry = it.next()).done) {
    console.log(entry.value[1]);
}

В данном примере метод Array.prototype.entries возвращает итератор, который используется для вывода значений массива. На каждой итерации entry.value содержит массив вида [ключ, значение].

II. Перебор массивоподобных объектов

Кроме настоящих массивов, в JavaScript встречаются также массивоподобные объекты. С настоящими массивами их роднит то, что они имеют свойство length и свойства с именами в виде чисел, соответствующие элементам массива. В качестве примеров можно назвать DOM коллекции NodeList и псевдомассив arguments, доступный внутри любой функции/метода.

1. Использование способов перебора настоящих массивов

Как минимум большинство, если не все, способы перебора настоящих массивов могут быть применены для перебора массивоподобных объектов. Конструкции for и for...in могут быть применены к массивоподобным объектам точно тем же путем, что и к настоящим массивам. forEach и другие методы Array.prototype также применимы к массивоподобным объектам. Для этого нужно использовать вызов Function.call или Function.apply. Например, если вы хотите применить forEach к свойству childNodes объекта Node, то это делается так: 

Array.prototype.forEach.call(node.childNodes, function(child) {
    // делаем что-нибудь с объектом child
});

Для удобства повторного использования этого приема, можно объявить ссылку на метод Array.prototype.forEach в отдельной переменной и использовать ее как сокращение: 

// (Предполагается, что весь код ниже находится в одной области видимости)
var forEach = Array.prototype.forEach;

// ...

forEach.call(node.childNodes, function(child) {
    // делаем что-нибудь с объектом child
});

Если в массивоподобном объекте имеется итератор, то его можно использовать явно или неявно для перебора объекта таким же способом, как и для настоящих массивов.

2. Преобразование в настоящий массив

Есть также еще один, очень простой, способ перебора массивоподобного объекта: преобразовать его в настоящий массив и использовать любой из рассмотренных выше способов перебора настоящих массивов. Для преобразования можно использовать универсальный метод Array.prototype.slice, который может быть применен к любому массивоподобному объекту. Делается это очень просто, как показано в примере ниже: 

var trueArray = Array.prototype.slice.call(arrayLikeObject, 0);

Например, если вы хотите преобразовать коллекцию NodeList в настоящий массив, вам нужен примерно такой код: 

var divs = Array.prototype.slice.call(document.querySelectorAll("div"), 0);

Update: Как было отмечено в комментариях rock и torbasow, в ES6 вместо Array.prototype.slice можно использовать более наглядный метод Array.from.

3. Замечание по объектам среды исполнения

Если вы применяете методы Array.prototype к объектам среды исполнения (таких как DOM коллекции), то вы должны иметь в виду, что правильная работа этих методов не гарантирована во всех средах исполнения (в т.ч. в браузерах). Это зависит от поведения конкретного объекта в конкретной среде исполнения, если точнее, от того, как в этом объекте реализована абстрактная операция HasProperty. Проблема в том, что сам стандарт ES5 допускает возможность неправильного поведения объекта по отношению к этой операции (см. §8.6.2). Поэтому важно тестировать работу методов Array.prototype в каждой среде исполнения (браузере), в которой планируется использование вашего приложения.

PreviousArrayNextObject

Last updated