27장 - 배열

배열이란?

배열 --> 여러 개의 값을 순차적으로 나열한 구조

사실 배열이라는 타입이 존재하는 것은 아니며 객체 타입임.

배열이 가지고 있는 값 : 요소
배열에서 자신의 위치를 나타내는 0 이상의 정수: 인덱스 --> 배열 접근시 대괄호 표기법을 이용해 인덱스를 지정하여 접근
배열의 길이를 나타내는 프로퍼티: length 프로퍼티

구분객체배열

구조	프로퍼티 키와 프로퍼티 값	인덱스와 요소
값의 참조	프로퍼티 키	인덱스
값의 순서	X	O
length 프로퍼티	X	O

값의 순서와 length 프로퍼티는 배열이 반복문을 통해 순차적으로 값에 접근하기 적합한 자료구조로 만들어줌

자바스크립트 배열은 배열이 아니다

일반적인 자료구조에서 말하는 배열 --> 동일한 크기의 메모리 공간에 연속적으로 나열되어 있어서 offset으로 접근 가능

이를 밀집 배열이라 한다.

연속적으로 이어져 있지 않을 수 있는 배열 구조를 희소 배열이라고 한다.

JS 배열은 요소를 위한 각각의 메모리 공간이 동일한 크기를 갖지 않아도 되며, 일반적인 배열의 동작을 흉내 낸 특수한 객체이다.

JS배열은 인덱스를 나타내는 문자열을 키로 가지면 length 프로퍼티를 가지는데 이는 일반 객체와 비슷해 보일 순 있지만 최신 JS 엔진은 배열을 이와 구별하여 최적화하여 구현하여 성능에서 약 2배 이상 차이가 난다.

일반적인 배열과 JS 배열의 장단점

• 일반적인 배열은 인덱스로 요소에 빠르게 접근이 가능하지만 요소를 삽입, 삭제하는 경우 효율적이지 않다.
• JS 배열은 해시 테이블로 구현된 객체여서 인덱스로 요소 접근시 일반적인 배열보다 성능적인 면에서 느리다. 그러나 특정 요소를 검색하거나 요소를 삽입, 삭제하는 경우 일반적인 배열 보다 빠른 성능을 기대할 수 있다.

length 프로퍼티와 희소 배열

length 프로퍼티는 요소의 개수로 배열의 길이를 나타내는 0 이상의 정수를 값으로 갖는다.(0~ 2^32 -1 미만의 양수)

요소를 추가하거나 삭제할 때마다 자동 갱신된다.

length에 명시적으로 값을 할당할 수 있는데 요소보다 작은 숫자 값을 할당하면 배열 길이가 줄어들고 큰 숫자를 할당하면 length 프로퍼티 값이 변경되지만 길이가 늘어나지는 않는다.(늘어난 곳은 콘솔로 보면 empty 로 채워져있음, 메모리 공간도 확보하지 않음)

일반적인 배열의 length는 배열 요소의 개수(배열의 길이)와 일치한다.
희소 배열은 length와 배열 요소의 개수가 일치하지 않고 희소 배열의 length 가 실제 요소의 개수보다 언제나 크다.

희소 배열을 생성하지 않도록 주의하고, 배열에는 같은 타입의 요소를 연속적으로 위치시키는 것이 가장 좋다!

배열 생성

배열 리터럴

const arr = []; // [] 를 이용하여 생성 

const arr2 = [1, , 3]; // 희소 배열
console.log(arr[1]); // undefined

인덱스가 1인 요소에는 empty이며, undefined인 이유는 사실 arr에 프로퍼티 키가 '1'인 프로퍼티가 존재하지 않기 때문이다.

Array 생성자 함수

Array 생성자 함수는 안에서 new.target을 확인하기 때문에 new 연산자를 붙이지 않아도 배열을 생성하는 생성자 함수처럼 동작한다.

인수가 없으면 빈 배열, 인수가 여러개이면 인수를 요소로 갖는 배열, 인수가 1개이면 그 인수만큼 length를 갖는 배열을 생성한다.

요소를 2^32 -1 개 만큼 가질 수 있다.

Array.of

ES6에서 도입된 메서드이며 전달된 인수를 요소로 갖는 배열을 생성한다.

Array.of(1); // [1]

Array.from

ES6에서 도입된 메서드이며 유사 배열 객체, 이터러블 객체를 인수로 전달받아 배열로 변환하여 반환한다.

Array.from({length : 2, 0 : 'a', 1: 'b'}); // ['a', 'b']

// 콜백 함수를 통해 값을 만들면서 채우는 방법
Array.from({length: 3}, (_, i) => i); // [0, 1, 2]

유사 배열 객체와 이터러블 객체

유사 배열 객체는 배열처럼 인덱스로 프로퍼티 값에 접근할 수 있고 length 프로퍼티를 갖는 객체이다.
for문으로 순회 가능하다.

이터러블 객체는 Symbol.iterator 메서드를 구현하여 for...of문으로 순회 가능하고 스프레드 문법과 배열 디스트럭처링 할당의 대상으로 사용할 수 있는 객체를 말한다.

배열 요소의 참조

배열 요소를 참조할 때에는 대괄호 표기법을 사용하며 이 안에는 인덱스가 온다. --> 객체의 프로퍼티 키와 같은 역할

존재하지 않는 요소에 접근 시 undefined가 반환된다.

배열 요소의 추가와 갱신

존재하지 않는 인덱스를 사용해 값을 할당하면 새로운 요소가 추가된다.

이때 length 프로퍼티 값은 자동 갱신된다. --> length 값보다 큰 인덱스로 새로운 요소 추가 시 희소배열이 됨.

정수 이외의 값을 인덱스 처럼 사용하면 프로퍼티가 생성되고 이는 length 값에 영향을 주지 않는다.

배열 요소의 삭제

const arr = [1, 2, 3];

delete arr[1];
console.log(arr); // [1, empty, 3]

console.log(arr.length); // 3

배열은 사실 객체여서 delete 연산자를 사용할 수 있다.
그러나 이렇게 삭제하면 희소 배열이 되기 때문에 length 프로퍼티 값은 변하지 않아서 사용하지 않는 것이 좋다.

희소배열 안만들려면 delete 대신 splice메서드 사용 추천

배열 메서드

배열을 다룰 때 다양한 빌트인 메서드를 제공하는데 Array 생성자 함수는 정적 메서드를, 배열 객체의 프로토타입인 Array.prototype은 프로토타입 메서드를 제공한다.

결과물을 반환하는 패턴은 2가지인데 배열에는 원본 배열을 직접 변경하는 메서드, 원본 배열을 직접 변경하지 않고 새로운 배열을 생성하여 반환하는 메서드가 있다. --> push(직접 변경), concat(새로운 배열 생성하여 반환)

부수효과를 최소화하기 위해 원본 배열을 직접 변경하지 않는 메서드를 사용하는것을 권장한다.

Array.isArray

전달된 인수가 배열이면 true, 아니면 false 반환

Array.prototype.indexOf

원본 배열에서 인수로 전달된 요소를 검색하여 인덱스 반환
두 번째 인수는 검색을 시작할 인덱스를 말함

• 중복되는 요소가 여러개 있다면 처음 요소의 인덱스 반환
• 없으면 -1 반환

Array.prototype.push

배열의 마지막 요소에 인수로 전달받은 모든 값을 추가하고 변경된 length 값을 반환함.

추가해야할 요소가 1개라면 arr[arr.length] = 인수; 이렇게 직접 추가하는 것이 더 성능적인 면에선 좋다.

push는 원본배열의 부수효과를 발생시켜서 스프레드 문법을 사용하는 것을 권장한다.

const arr = [1, 2];

const newArr = [...arr, 3];
console.log(newArr); // [1, 2, 3]

Array.prototype.pop

원본 배열에서 마지막 요소를 제거하고 제거한 요소 반환.

보통 push와 pop 메서드를 사용하여 스택 쉽게 구현 가능함.

Array.prototype.unshift

원본 배열의 선두에 요소로 인수를 추가하고 push처럼 변경된 length 값을 반환한다.

push와 마찬가지로 부수효과가 있으며 스프레드 문법 사용을 권장한다.

Array.prototype.shift

원본 배열에서 첫 번째 요소를 제거하고 제거한 요소를 반환한다.

빈 배열이면 undefined 반환

shift와 push를 사용하여 queue를 쉽게 구현 가능하다.

Array.prototype.concat

인수로 전달된 값들을 원본 배열의 마지막 요소로 추가한 새로운 배열을 반환한다.

push, unshift와 concat의 차이점

• 새로운 배열을 반환하는 것 -> 반환 값을 반드시 변수에 할당 받아야 한다.
• 인수로 전달받은 것이 배열인 경우 push와 unshift는 그대로 요소를 추가하지만 concat 메서드는 배열을 해체하여 새로운 배열의 마지막 요소로 추가한다.

concat 메서드는 ES6의 스프레드 문법으로 대체할 수 있다. <-- 스프레드 문법을 일관성 있게 사용하는 것을 권장한다.

Array.prototype.splice

원본배열 직접 변경

splice(start, deleteCount, items);

• start: 원본 배열 요소를 제거하기 시작할 인덱스, -1이면 마지막 요소를 가리킴
• deleteCount: 원본 배열 요소를 제거하기 시작할 인덱스인 start 부터 제거할 요소, 0이면 아무것도 제거되지 않는다. --> start 부터 모든 요소 제거됨
• items: 제거한 위치에 삽입할 요소들의 목록

Array.prototype.slice

원본 배열 변경 X

slice(start, end);

• start: 복사를 시작할 인덱스이며 음수인 경우 배열의 끝에서의 인덱스를 나타냄
• end: 복사를 종료할 인덱스이며 생략 시 기본값은 length 프로퍼티 값이다.

모든 인수 생략시 원본 배열의 복사본을 생성해서 반환하고 이는 얕은 복사이다.

arguments(유사배열 객체이면서 이터러블 객체)와 같은 유사 배열 객체를 배열로 변환하는 방법

• Array.prototype.slice.call(arguments); // slice 사용
• Array.from(arguments); // Array.from 사용
• [...arguments]; // 스프레드 연산자 사용(이터러블 객체는 스프레드 문법 사용가능)

Array.prototype.join

원본 배열의 모든 요소를 문자열로 변환한 후, 인수로 전달받은 문자열로 연결한 문자열을 반환한다. (인수 생략 시 기본 구분자는 콤마다)

Array.prototype.reverse

원본 배열의 순서를 반대로 뒤집는다. 반환 값은 변경된 배열이다.

Array.prototype.fill

인수로 전달받은 값을 배열의 처음부터 끝까지 요소로 채운다.(원본 배열 직접 변경)

두 번째 인수는 시작할 인덱스, 세 번째 인수는 종료할 인덱스

Array.prototype.includes

ES7에서 도입된 메서드이며 특정 요소가 있는지 확인하여 true 또는 false를 반환한다.

두 번째 인수로 시작할 인덱스 전달 가능(음수 전달 시 length 프로퍼티 값과 합산하여 검색 시작 인덱스 설정)

indexOf와 차이점은 indexOf는 NaN이 포함되어있는지 확인할 수 없지만 includes는 가능하다.

Array.prototype.flat

ES10에서 도입된 메서드로 인수로 전달한 깊이만큼 재귀적으로 배열을 평탄화한다.

인수를 생략한 경우 기본값은 1이고, Infinity 전달 시 중첩 배열 모두를 평탄화 한다.

배열 고차 함수

고차함수는 함수를 인수로 전달받거나 함수를 반환하는 함수를 말한다. --> 외부 상태의 변경이나 가변 데이터를 피하고 불변성을 지향하는 함수형 프로그래밍에 기반을 둠

함수형 프로그래밍

• 조건문과 반복문을 제거하여 복잡성을 해결하고 변수의 사용을 억제하여 상태변경을 피함.
• 순수 함수를 통해 부수효과를 최대한 억제함.

Array.prototype.sort

sort 배열의 요소를 정렬한다. 기본적으로 오름차순으로 정렬(영어)

유니코드 코드 포인트의 순서를 따라 정렬하기 때문에 숫자는 정렬 순서를 정의하는 비교 함수를 인수로 전달해야함

sort메서드의 정렬 알고리즘은 quicksort를 사용하다가 동일한 값의 요소가 중복되어 있을 때, 초기 순서와 변경 될 수 있어서 ES10부터는 timsort 알고리즘을 사용한다.

Array.prototype.forEach

for문 대체할 수 있는 고차함수

배열의 모든 요소를 순회하며 콜백함수를 반복 호출한다.

[1, 2, 3].forEach((item, index, arr) => { 
  console.log(...); });

요소값, 인덱스, this의 인수를 전달하며 여기서 this는 호출한 배열을 의미한다.
이 this를 통해 원본 배열을 변경할 순 있다.
forEach((item.index,arr) => {arr[index] = item * 2; }); 와 같은 방법으로 원본배열 변경 가능

forEach 메서드의 반환값은 언제나 undefined 이며, 이 메서드의 두 번째 인수로 콜백함수 내부에서 this로 사용할 객체를 전달할 수 있다. --> 그냥 화살표 함수 사용이 젤 편하다.

forEach 메서드는 break, continue 문을 사용할 수 없고, 희소 배열의 경우 존재하지 않는 요소는 순회대상에서 제외된다.

for문 보다 성능이 좋지는 않지만 가독성이 더 좋아서 높은 성능이 필요한 경우가 아니라면 이를 사용하는 것을 권장한다.

Array.prototype.map

콜백 함수의 반환값들로 구성된 새로운 배열을 반환한다.

원본 배열은 변경되지 않는다.

map 메서드가 생성하여 반환하는 새로운 배열의 length 프로퍼티 값은 map 메서드를 호출한 배열의 length 프로퍼티 값과 반드시 일치한다. 즉 map 메서드를 호출한 배열과 map 메서드가 생성하여 반환한 배열은 1:1 매핑한다.

forEach와 마찬가지로 요소값, 인덱스, this의 인수를 전달 할 수 있다.

두 번째 인수로 콜백함수 내부에서 this로 사용할 객체 전달 가능

Array.prototype.filter

콜백 함수의 반환 값이 true인 요소로만 구성된 새로운 배열 반환

filter 메서드가 생성하여 반환한 새로운 배열의 length 프로퍼티 값은 filter 메서드를 호출한 배열의 length 프로퍼티 값과 같거나 작다.

요소값, 인덱스, this 순차적 전달, 콜백 함수 내부에서 this로 사용할 객체 전달가능

filter 메서드를 사용해 자신을 호출한 배열에서 특정 요소를 제거하기 위해 사용할 수도 있다.

Array.prototype.reduce

자신을 호출한 배열의 모든 요소를 순회하며 인수로 전달받은 콜백 함수를 반복호출한다.
그러면서 콜백 함수의 반환값을 다음 순회시에 콜백함수의 첫 번째 인자로 전달하면서 함수를 호출하여 하나의 결과 값을 만들어 반환한다.

const sum = [1,2,3,4].reduce((accumulator, currentValue, index, array) => accumulator + currentValue, 0);

console.log(sum); // 10

reduce 메서드의 다양한 활용법

• 평균 구하기
• 최대값 구하기 --> Math.max가 더 직관적
• 요소의 중복 횟수 구하기
• 중첩 배열 평탄화 --> flat 메서드가 더 직관적
• 중복 요소 제거 ---> filter나 Set이 더 직관적이다.

reduce 메서드의 두 번째 인수로 전달하는 초기값은 옵션인데 언제나 초기값을 전달하는 것이 안전하다. (객체의 특정 프로퍼티 값을 합산하는 경우에는 반드시 초기값 전달해주어야 함)

Array.prototype.some

자신을 호출한 배열의 요소를 순회하면서 인수로 전달된 콜백 함수를 호출한다.

반환값이 단 한번이라도 참이면 true, 모두 거짓이면 false를 반환한다.

[5, 10, 15].some(item => item > 10) // -> true

// some 메서드를 호출한 배열이 빈 배열인 경우 항상 false 반환
[].some(item => item > 3) // -> false

Array.prototype.every

자신을 호출한 배열의 요소를 순회하면서 인수로 전달된 콜백 함수를 호출한다.

반환값이 모두 참이면 true, 단 한번이라도 거짓이면 false를 반환한다.

[5, 10, 15].every(item => item > 3) // -> true

// every메서드를 호출한 배열이 빈 배열인 경우 항상 true 반환
[].every(item => item > 3) // -> true

Array.prototype.find

자신을 호출한 배열의 요소를 순회하면서 인수로 전달된 콜백 함수를 호출하여 반환 값이 true인 첫 번째 요소를 반환한다.

결과 값이 배열이 아닌 요소값 이다.

Array.prototype.findIndex

ES6에 도입된 메서드로 반환값이 true 인 첫번째 요소의 인덱스를 반환한다.

Array.prototype.flatMap

ES10에서 도입된 메서드로 map 메서드를 통해 생성된 새로운 배열을 평탄화 한다.

map 메서드와 flat 메서드를 순차적으로 실행하는 효과가 있다.

1단계만 평탄화 할 수 있으므로 깊이를 지정해야 한다면 flatMap 메서드 대신 map 메서드와 flat 메서드를 각각 호출한다.