모던 자바스크립트 Deep Dive - 27. 배열 - 27.9 배열 고차 함수

지영·2022년 2월 13일
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배열 고차 함수

27.9 배열 고차 함수

고차 함수는
--> 함수를 인수로 전달받거나 함수를 반환하는 함수를 말한다.

고차 함수는 함수형 프로그래밍에 기반을 두고 있다.

💡 함수형 프로그래밍
함수형 프로그래밍은 순수 함수를 통해 부수 효과를 최대한 억제하여 오류를 피하고 프로그램의 안전성을 높이려는 노력의 일환이라고 할 수 있다.

자바스크립트의 배열은 매우 유용한 고차함수를 제공한다!

27.9.1 Array.prototype.sort

sort 메서드는 배열의 요소를 정렬한다.
원본 배열을 직접 변경하며 정렬된 배열을 반환한다.

sort 메서드는 기본적으로 오름차순(뒤로 갈수록 커짐)으로 요소를 정렬한다.

내림차순으로 요소를 정렬하려면 sort 메서드를 사용하여 오름차순으로 정렬한 후 reverse 메서드를 사용하여 요소의 순서를 뒤집는다.

⭐️sort 메서드로 숫자 요소로 이루어진 배열을 정렬시에는 주의가 필요하다!

문자열 요소로 이루어진 배열의 정렬은 아무런 문제가 없지만,
숫자 요소로 이루어진 배열을 정렬시에는 주의가 필요하다!

sort 메서드는 배열의 요소가 숫자 타입이라 할지라도
배열의 요소를 일시적으로 문자열로 변환한 후 유니코드 코드 포인트의 순서 기준으로 정렬한다.

따라서, 숫자 요소를 정렬할 때는
--> sort 메서드에 정렬 순서를 정의하는 비교 함수를 인수로 전달해야 한다.

인수로 전달한 비교 함수는 양수나 음수 또는 0을 반환해야 한다.

비교 함수의 반환값이 0보다 작으면
--> 비교 함수의 첫 번째 인수를 우선하여 정렬하고
(오름차순일 경우 순서가 앞으로 간다는 의미이다! -> 뒤의 인수보다 작으니까!)

비교 함수의 반환값이 0이면
--> 정렬하지 않는다.

비교 함수의 반환값이 0 보다 크면
--> 비교 함수의 두 번째 인수를 우선하여 정렬한다
(오름차순일 경우 두 번째 인수가 앞으로 간다는 의미이다! -> 첫 번째 인수가 두 번째 인수보다 크니까!)

💡Array.prototype.sort 메서드를 사용한 정렬 방법

Array.prototype.sort 의 콜백함수를 인수로 전달하여야 한다.
콜백 함수(compareFunction) 의 반환 값은
-> 양수 / 음수 / 0 을 반환한다.

오름차순 정렬

콜백함수(compareFunction(a, b)) 리턴값이 0보다 작은 경우
-> a에서 b를 뺐더니 a(첫 번째 인수) 가 더 작아 음수가 리턴되는 경우
--> a를 b보다 낮은 인덱스으로 정렬합니다. 즉, a가 먼저옵니다.

콜백함수(compareFunction(a, b)) 리턴값이 0보다 큰 경우
-> a 에서 b를 뺐더니 b(두 번째 인수)가 더 작아 양수가 리턴되는 경우
--> b를 a보다 낮은 인덱스로 정렬합니다. 즉, b가 먼저옵니다.

내림차순 정렬

콜백함수(compareFunction(a, b)) 리턴값이 0보다 작은 경우
-> b에서 a를 뺐더니 b 가 더 작아 음수가 리턴되는 경우
--> a 를 b보다 낮은 인덱스으로 정렬합니다. 즉, a가 먼저옵니다.
콜백함수(compareFunction(a, b))이 0보다 큰 경우
-> b 에서 a를 뺐더니 a 가 더 작아 양수가 리턴되는 경우
--> b를 a보다 낮은 인덱스로 정렬합니다. 즉, b 가 먼저옵니다.

문자열은 산술 연산으로 비교할 경우 NaN 이 나오므로
-> 비교 연산(삼항 연산자)을 사용하여 양수 / 음수 / 0 이 리턴되도록 한다.

문자열 오름 차순 정렬

b 가 a 보다 작을 경우 -> 1(양수)를 리턴하여 b 가 낮은 인덱스로 정렬되도록 한다.
b 가 a 보다 클 경우 -> -1(음수)를 리턴하여 a 가 낮은 인덱스로 정렬되도록 한다.

문자열 내림 차순 정렬

a 가 b 보다 작을 경우 -> 1(양수)를 리턴하여 b 가 낮은 인덱스로 정렬되도록 한다.
a 가 b 보다 클 경우 -> -1(음수)를 리턴하여 a 가 낮은 인덱스로 정렬되도록 한다.

객체를 요소로 갖는 배열 정렬

const todos = [
  { id: 4, content: "Javascript" },
  { id: 1, content: "HTML" },
  { id: 2, content: "CSS" }
];

todos.sort((a, b) => {
  const key = "id";

  return a[key] > b[key] ? 1 : a[key] < b[key] ? -1 : 0;
});

console.log(todos); // -> 오름차순으로 배열이 정렬된 것을 확인할 수 있다.

Array.prototype.forEach

forEach 메서드는 for 문을 대체할 수 있는 고차 함수다.
forEach 메서드는 자신의 내부에서 반복문을 실행한다.

즉, forEach 메서드는 반복문을 추상화한 고차 함수로서
내부에서 반복문을 통해 자신을 호출한 배열을 순회하면서
수행해야 할 처리를 콜백 함수로 전달받아 반복 호출한다.

원본 배열을 변경하지 않는다!
(--> 하지만 콜백 함수를 통해 원본 배열을 변경할 수는 있다!)

forEach 메서드의 리턴값은 언제나 undefined 이다!

forEach 메서드의 두 번째 인수로
forEach메서드의 콜백 함수 내부에서 this로 사용할 객체를 전달할 수 있다.
--> 하지만! 제일 좋은 방법은 forEach 의 콜백함수로 ES6의 화살표 함수를 사용하는 것이다!

💡ES6 화살표 함수
화살표 함수는 함수 자체의 this 바인딩을 갖지 않는다.
따라서 화살표 함수 내부에서 this를 참조하면
--> 상위 스코프의 this 바인딩을 그대로 참조한다!


💡 forEach 메서드의 콜백 함수를 호출시 전달할 세개의 인수
1. 첫 번째 인수 - forEach 메서드를 호출한 배열의 요소값
2. 두 번째 인수 - 배열의 인덱스
3. forEach 메서드를 호출한 배열(this)

💡forEach 메서드의 콜백 함수를 이용한 원본 배열 변경

const numbers = [1, 2, 3];

numbers.forEach((item, index, arr) => (arr[index] = item ** 2));

console.log(numbers);

💡 forEach 메서드와 for 문의 차이점
forEach 메서드는 for 문과는 달리 break, continue 문을 사용할 수 없다.
다시 말해, 배열의 모든 요소를 빠짐 없이 모두 순회하며, 중간에 순회를 중단할 수 없다!

27.9.3 Array.prototype.map

map 메서드는 자신을 호출한 배열의 모든 요소를 순회하면서 인수로 전달받은 콜백 함수를 반복 호출한다.

그리고 콜백 함수의 반환값들로 구성된 새로운 배열을 반환한다.

이 때, 원본 배열은 변경되지 않는다.

map 의 콜백함수로
--> ES6의 화살표 함수를 사용하는 것이 좋다!

💡ES6 화살표 함수
화살표 함수는 함수 자체의 this 바인딩을 갖지 않는다.
따라서 화살표 함수 내부에서 this를 참조하면
--> 상위 스코프의 this 바인딩을 그대로 참조한다!

💡 map 메서드와 forEach 메서드의 차이

forEach 메서드는 언제나 undefined를 반환한다.
map 메서드는 콜백 함수의 반환값들로 구성된 새로운 배열을 반환한다.

즉, forEach 메서드는 단순히 반복문을 대체하기 위한 고차 함수이고,
map 메서드는 요소값을 다른 값으로 매핑한 새로운 배열을 생성하기 위한 고차함수다.

❗️ map 메서드가 반환한 배열의 length === map 을 호출한 배열의 length

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.

27.9.4 Array.prototype.filter

--> filter 메서드는 자신을 호출한 배열에서
필터링 조건을 만족하는 특정 요소만 추출하여 새로운 배열을 만들고 싶을 때 사용한다.

filter 메서드는 자신을 호출한 배열의 모든 요소를 순회하면서 인수로 전달받은 콜백함수를 반복 호출한다.

그리고 콜백 함수의 반환값이 true인 요소로만 구성된 새로운 배열을 반환한다!

이때 원본 배열은 변경되지 않는다.

filter 의 콜백함수로
--> ES6의 화살표 함수를 사용하는 것이 좋다!

💡ES6 화살표 함수
화살표 함수는 함수 자체의 this 바인딩을 갖지 않는다.
따라서 화살표 함수 내부에서 this를 참조하면
--> 상위 스코프의 this 바인딩을 그대로 참조한다!

❗️ filter 메서드가 반환한 배열의 length 과 filter 을 호출한 배열의 length

filter 메서드가 생성하여 반환하는 새로운 배열의 length 프로퍼티 값은
--> filter 메서드를 호출한 배열의 length 프로퍼티 값과 같거나 작다.

✍️ filter를 호출한 배열에서 특정 요소를 제거

class Users {
  constructor() {
    this.users = [
      { id: 1, name: "Lee" },
      { id: 2, name: "Kim" }
    ];
  }

  // 요소 추출 prototype 메서드
  findById(id) {
    // id가 일치하는 사용자만 반환한다.
    return this.users.filter((user) => user.id === id);
  }

  // 요소 제거 prototype 메서드
  remove(id) {
    // id가 일치하지 않는 사용자만 반환한다.
    this.users = this.users.filter((user) => user.id !== id);
  }
}

const users = new Users();

let user = users.findById(1);
console.log(user); // [ { id: 1, name: "Lee" }]

// id가 1인 사용자를 제거한다.
users.remove(1);

user = users.findById(1);
console.log(user); // []

❗️filter 메서드로 특정 요소를 제거시 주의사항

filter 메서드를 사용해 특정 요소를 제거할 경우,
--> 특정 요소가 중복되어 있다면 중복된 요소가 모두 제거된다.


특정 요소를 하나만 제거하려면
indexOf 메서드를 통해 특정 요소의 인덱스를 취득한 다음
splice 메서드를 사용하는 방법이 있다!

⭐️ 27.9.5 Array.prototype.reduce

reduce 메서드는 자신을 호출한 배열의 모든 요소를 순회하며
하나의 결과값을 구해야 하는 경우에 사용한다!!

reduce 메서드는 자신을 호출한 배열을 모든 요소를 순회하며 인수로 전달받은 콜백 함수를 반복 호출한다.

그리고 콜백 함수의 반환값을 다음 순회 시에 콜백 함수의 첫 번째 인수로 전달하면서 콜백 함수를 호출하여
--> 하나의 결과값을 만들어 반환한다.
(reduce 메서드는 반드시 return 해야 한다!)

이 때 원본 배열은 변경되지 않는다.

reduce 메서드의 인수

  1. 첫 번째 인수
    --> 첫 번째 인수로 콜백 함수를 전달받는다.
  2. 두 번째 인수
    --> 두 번째 인수로 초기값을 전달받는다.

reduce 메서드의 콜백함수의 인수

  1. 첫 번째 인수
    --> 초기값 또는 콜백 함수의 이전 반환값
  2. 두 번째 인수
    --> reduce 메서드를 호출한 배열의 요소값
  3. 세 번째 인수
    --> reduce 메서드를 호출한 배열의 인덱스
  4. 네 번째 인수
    --> reduce 메서드를 호출한 배열 자체 (this)

다양한 reduce 메서드 활용 방법

평균 구하기

마지막 순회가 아니라면 콜백 함수 본문에서 누적값이 반환되고
마지막 순회라면 누적값을 배열의 길이로 나누어 배열의 평균값을 구해 반환할 수 있도록 한다.

const values = [1, 2, 3, 4, 5, 6];

// 비구조화 할당 ({length}) 으로 values 배열의 length 프로퍼티를 바로 사용할 수 있도록 함.
// --> 권장하지 않음 (배열인데 객체로 비구조화 할당 하는 것도 바람직하지 않음.)
const average = values.reduce((acc, cur, i, { length }) => {
  // 마지막 순회가 아니면 누적값을 반환하고
  // 마지막 순회라면 누적값으로 평균값을 구해 반환한다.
  return i === length - 1 ? (acc + cur) / length : acc + cur;
}, 0);

console.log(average); // 3.5

최대값 구하기

최대값을 구할 시에는 Math.max 메서드를 사용하는 것이 더 직관적이다!

const values = [1, 2, 3, 4, 5];

const max = values.reduce((acc, cur) => (acc > cur ? acc : cur), 0);
console.log(max); // 5

요소의 중복 횟수 구하기

const fruits = ["banana", "apple", "orange", "orange", "apple"];

const count = fruits.reduce((acc, cur) => {
  // 첫 번째 순회 시 acc는 초기값인 {} 이고 cur 은 첫 번째 요소인 'banana'이다.
  // 초기값으로 전달받은 빈 객체에 요소값인 cur을 프로퍼티 키로, 요소의 개수를 프로퍼티 값으로 할당한다.
  // 만약 프로퍼티 값이 undefined(처음 등장하는 요소)이면 프로퍼티 값을 1 로 초기화 한다.
  acc[cur] = (acc[cur] ?? 0) + 1;
  return acc;
}, {});

console.log(count);

중첩 배열 평탄화

중첩 배열을 평탄화할 때는 reduce 메서드보다
--> Array.prototype.flat 메서드를 사용하는 방법이 더 직관적이다!

[1, [2, 3, 4, 5]].flat(); // -> [1, 2, 3, 4, 5]

// 인수 2는 중첩 배열을 평탄화 하기 위한 깊이 값이다.
[1, [2, 3, [4, 5]]].flat(2); // -> [1, 2, 3, 4, 5]
const values = [1, [2, 3], 4, [5, 6]];

const flatten = values.reduce((acc, cur) => acc.concat(cur), []);
// [1] -> [1, 2, 3] -> [1, 2, 3, 4] -> [1, 2, 3, 4, 5, 6]

console.log(flatten); // [1, 2, 3, 4, 5, 6]

중복 요소 제거

const values = [1, 2, 1, 3, 5, 4, 3, 4, 4];

const result = values.reduce((acc, cur, i, arr) => {
  // -> indexOf 메서드는 인수로 전달된 요소와 중복되는 요소가 여러개 있다면 
  //    첫 번째로 검색된 요소의 인덱스를 반환한다.

  // 순회 중인 요소의 인덱스가 자신의 인덱스라면 처음 순회하는 요소이다.
  // 이 요소만 -> 초기값으로 전달받은 배열에 담아 반환한다.
  // 순회 중인 요소의 인덱스가 자신의 인덱스(indexOf(요소)로 치환한 인덱스)가 아니라면 중복된 요소다.
  // -> 다른 인덱스에 동일한 요소값이 이미 있었다는 의미이다!
  if (arr.indexOf(cur) === i) acc.push(cur);
  return acc;
}, []);

console.log(result); // [1, 2, 3, 4, 5]

reduce 메서드를 호출할 때는 초기값을 생략하지 말고 언제나 전달하는 것이 안전하다.

27.9.6 Array.prototype.some

some 메서드는 자신을 호출한 배열의 요소를 순회하면서 인수로 전달된 콜백 함수를 호출한다.

이 때 some 메서드는 콜백 함수의 반환값이
단 한번이라도 참이면
--> true

단 한번이라도 거짓이면
--> false를 반환한다.

즉, 배열의 요소중에 콜백 함수를 통해 정의한 조건을 만족하는 요소가 1개 이상 존재하는 지 확인하여
그 결과를 불리언 타입으로 반환한다.

단, some 메서드를 호출한 배열이 빈 배열인 경우
--> 언제나 false를 반환하므로 주의하자!

forEach, map, filter 메서드와 마찬가지로
some 메서드의 콜백 함수는
some 메서드를 호출한 배열의 요소값과 인덱스, some 메서드를 호출한 배열 자체(this)를 순차적으로 전달받을 수 있다.

// 배열의 요소 중 10 보다 큰 요소가 1개 이상 존재하는지 확인
[5, 10, 15].some((item) => item > 10); // true

// 배열의 요소 중 0 보다 작은 요소가 1개 이상 존재하는지 확인
[5, 10, 15].some((item) => item < 10); // false

// some 메서드를 호출한 배열이 빈 배열인 경우 언제나 false 를 반환한다.
console.log([].some((item) => item)); // false

some 메서드의 두 번째 인수로 some 메서드의 콜백 함수 내부에서 this로 사용할 객체를 전달할 수 있다.
--> 하지만 제일 좋은 방법은 화살표 함수를 사용하는 것이다!

27.9.7 Array.prototype.every

every 메서드는 자신을 호출한 배열의 요소를 순회하면서 인수로 전달된 콜백 함수를 호출한다.

이 때 every 메서드는 콜백 함수의 반환값이 모두 참이면 --> true

단 한 번이라도 거짓이면 -> false 를 반환한다.

즉, 배열의 모든 요소가 콜백 함수를 통해 정의한 조건을 모두 만족하는지 확인하여
--> 그 결과를 불리언 타입으로 반환한다.

단, every 메서드를 호출한 배열이 빈 배열인 경우
--> 언제나 true 를 반환하므로 주의하자!

forEach, map, filter 메서드와 마찬가지로
every 메서드의 콜백 함수는
every 메서드를 호출한 배열의 요소값과 인덱스, every 메서드를 호출한 배열 자체(this)를 순차적으로 전달받을 수 있다.

// 배열의 모든 요소가 3보다 큰지 확인
[5, 10, 15].every((item) => item > 3); // true

// 배열의 모든 요소가 10보다 큰지 확인
[5, 10, 15].every((item) => item > 10); // false

// every 메서드를 호출한 배열이 빈 배열인 경우 언제나 true를 반환한다.
[].every((item) => item > 3); // true

every 메서드의 두 번째 인수로 every 메서드의 콜백 함수 내부에서 this로 사용할 객체를 전달할 수 있다.
--> 하지만 제일 좋은 방법은 화살표 함수를 사용하는 것이다!

27.9.8 Array.prototype.find

find 메서드는 자신을 호출한 배열의 요소를 순회하면서 인수로 전달된 콜백 함수를 호출하여 반환값이 ture 인 첫 번째 요소를 반환한다.
(배열이 아니라 요소!를 반환한다!)

콜백 함수의 반환값이 ture 인 요소가 존재하지 않는다면
--> undefined를 반환한다!
(false 가 아닌 undefined를 반환한다!)

forEach, map, filter 메서드와 마찬가지로
find 메서드의 콜백 함수는
find 메서드를 호출한 배열의 요소값과 인덱스, find 메서드를 호출한 배열 자체(this)를 순차적으로 전달받을 수 있다.

const users = [
  { id: 1, name: "Lee" },
  { id: 2, name: "Kim" },
  { id: 2, name: "Choi" },
  { id: 3, name: "Park" }
];

// id가 2인 첫 번째 요소를 반환한다.
// find 메서드는 배열이 아니라 요소를 반환한다!!
users.find((item) => item.id === 2); // {id: 2, name: "Kim"}

filter 메서드는 콜백 함수의 호출 결과가 true 인 요소만 추출한 새로운 배열을 반환한다.
--> 따라서 filter 메서드의 반환값은 언제나 배열이다!

하지만 find 메서드는 콜백 함수의 반환값이 true 인 첫 번째 요소를 반환하므로
--> 따라서 find 의 결과값은 배열이 아닌 해당 요소값이다!

find 메서드의 두 번째 인수로 find 메서드의 콜백 함수 내부에서 this로 사용할 객체를 전달할 수 있다.
--> 하지만 제일 좋은 방법은 화살표 함수를 사용하는 것이다!

27.9.9 Array.prototype.findIndex

findIndex 메서드는 자신을 호출한 배열의 요소를 순회하면서 인수로 전달된 콜백 함수를 호출하여
--> 반환값이 true 인 첫 번째 요소의 인덱스를 반환한다.

콜백 함수의 반환값이 true 인 요소가 존재하지 않는다면
--> -1을 반환한다!

forEach, map, filter 메서드와 마찬가지로
fineIndex 메서드의 콜백 함수는
findIndex 메서드를 호출한 배열의 요소값과 인덱스, findIndex 메서드를 호출한 배열 자체(this)를 순차적으로 전달받을 수 있다.

const users = [
  { id: 1, name: "Lee" },
  { id: 2, name: "Kim" },
  { id: 2, name: "Choi" },
  { id: 3, name: "Park" }
];

// id가 2인 요소의 인덱스를 구한다.
users.findIndex((user) => user.id === 2); // -> 1

// name이 'Park' 인 요소의 인덱스를 구한다.
users.findIndex((user) => user.name === "Park"); // -> 3

// 위와 같이 프로퍼티 키와 프로퍼티 값으로 요소의 인덱스를 구하는 경우
// 아래와 같이 콜백 함수를 추상화 할 수 있다.
function predicate(key, value) {
  // key와 value를 기억하는 !클로저!를 반환
  return (item) => item[key] === value;
}

// id가 2인 요소의 인덱스를 구한다.
users.findIndex(predicate("id", "2")); // -> 1

findIndex 메서드의 두 번째 인수로 findIndex 메서드의 콜백 함수 내부에서 this로 사용할 객체를 전달할 수 있다.
--> 하지만 제일 좋은 방법은 화살표 함수를 사용하는 것이다!

27.9.10 Array.prototype.faltMap

flatMap 메서드는 map 메서드를 통해 생성된 새로운 배열을 평탄화 한다.
--> 즉, map 메서드와 flat 메서드를 순차적으로 실행하는 효과가 있다.

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