배열 - 27

늘보·2021년 9월 6일

javascript deep dive

Javascript Deep Dive

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이 내용은 '모던 Javascript Deep Dive'(이웅모 님) 책의 내용을 제 생각과 함께 정리한 글입니다.
틀린 내용 혹은 수정이 필요한 내용이 있다면 말씀해주시면 감사하겠습니다.

배열

JS에 배열이라는 타입은 존재하지 않는다. 배열은 객체 타입이다.

typeof arr // -> object

배열은 배열 리터럴, Array 생성자 함수, Array of, Array from 메서드로 생성할 수 있다. 배열의 생성자 함수는 Array이며, 배열의 프로토타입 객체는 Array.prototype이다. Array.prototype은 배열을 위한 빌트인 메서드를 제공한다.

const arr = [1, 2, 3];

arr.constructor === Array // -> true
Object.getPrototypeOf(arr) === Array.prototype // -> true

배열은 객체지만 일반 객체와는 구별되는 특징이 있다.

구분	객체	배열
구조	프로퍼티 키와 프로퍼티 값	인덱스와 요소
값의 참조	프로퍼티 키	인덱스
값의 순서	X	O
`length` 프로퍼티	X	O

일반 객체와 배열을 구분하는 가장 명확한 차이는 '값의 순서'와 'length 프로퍼티'다. 인덱스로 표현되는 값의 순서와 length 프로퍼티를 가지는 배열은 반복문을 통해 순차적으로 값에 접근하기 적합한 자료구조다.

const arr = [1, 2, 3];

// 반복문으로 자료 구조를 순서대로 순회하기 위해서는 자료 구조의 요소에 순서대로
// 접근할 수 있어야 하며 자료 구조의 길이를 알 수 있어야 한다.
for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
  console.log(arr[i]); // 1 2 3
}

자바스크립트 배열은 배열이 아니다

자료구조에서 배열은 동일한 크기의 메모리 공간이 빈틈없이 연속적으로 나열된 자료구조를 말한다. 즉, 배열의 요소는 하나의 데이터 타입으로 통일되어 있으며 서로 연속적으로 인접해 있다. 이러한 배열을 밀집 배열(dense array)이라 한다.
이처럼 일반적인 의미의 배열은 각 요소가 동일한 데이터 크기를 가지며, 빈틈없이 연속적으로 이어져 있으므로 인덱스를 통해 단 한번의 연산으로 임의의 요소에 접근(O(1))할 수 있다. 이는 매우 효율적이며, 고속으로 동작한다.
그런데 JS의 배열은 지금까지 살펴본 자료구조에서 말하는 일반적인 의미의 배열과 다르다. 즉, 배열의 요소를 위한 각각의 메모리 공간은 동일한 크기를 가지지 않아도 되며, 연속적으로 이어져 있지 않을 수도 있다. 배열의 요소가 연속적으로 이어져 있지 않은 배열을 희소 배열(sparse array)이라 한다.

JS의 배열은 일반적인 배열의 동작을 흉내 낸 특수한 객체다. 다음 코드를 보자.

// "16.2. 프로퍼티 어트리뷰트와 프로퍼티 디스크립터 객체" 참고
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptors([1, 2, 3]));
/*
{
  '0': {value: 1, writable: true, enumerable: true, configurable: true}
  '1': {value: 2, writable: true, enumerable: true, configurable: true}
  '2': {value: 3, writable: true, enumerable: true, configurable: true}
  length: {value: 3, writable: true, enumerable: false, configurable: false}
}
*/

이처럼 JS 배열은 인덱스를 나타내는 문자열을 프로퍼티 키로 가지며, length 프로퍼티를 가지는 특수한 객체다. JS 배열의 요소는 사실 프로퍼티 값이다.
JS에서 배열의 요소는 사실 프로퍼티 값이다. JS에서 사용할 수 있는 모든 값은 객체의 프로퍼티 값이 될 수 있으므로 어떤 타입의 값이라도 배열이 요소가 될 수 있다.

const arr = [
  'string',
  10,
  true,
  null,
  undefined,
  NaN,
  Infinity,
  [ ],
  { },
  function () {}
];

일반적인 배열과 JS 배열의 장단점은 다음과 같다.

일반적인 배열은 인덱스로 요소에 빠르게 접근할 수 있다. 하지만 특정 요소를 검색, 삽입, 삭제하는 경우에는 효율적이지 않다.
JS 배열은 해시 테이블로 구현된 객체이므로 인덱스로 요소에 접근하는 경우 일반적인 배열보다 성능적인 면에서 느릴 수밖에 없는 구조적인 단점이 있다. 하지만 특정 요소를 검색하거나 요소를 삽입, 또는 삭제하는 경우에는 일반적인 배열보다 빠른 성능을 기대할 수 있다.

인덱스로 배열 요소에 접근할 때 일반적인 배열보다 느릴 수밖에 없는 구조적인 단점을 보완하기 위해 대부분의 모던 JS 엔진은 배열을 일반 객체와 구별하여 좀 더 배열처럼 동작하도록 최적화하여 구현했다. 다음과 같이 배열과 일반 객체의 성능을 테스트해 보면 배열이 일반 객체보다 2배 정도 빠르다는 것을 알 수 있다.

const arr = [];

console.time('Array Performance Test');

for (let i = 0; i < 10000000; i++) {
  arr[i] = i;
}
console.timeEnd('Array Performance Test');
// 약 340ms

const obj = {};

console.time('Object Performance Test');

for (let i = 0; i < 10000000; i++) {
  obj[i] = i;
}

console.timeEnd('Object Performance Test');
// 약 600ms

`length` 프로퍼티와 희소 배열

length 프로퍼티 값은 요소의 개수(=배열의 길이)에 따라 결정되지만, 임의의 숫자 값을 명시적으로 할당 할 수도 있다.
현재 length 프로퍼티 값보다 작은 숫자 값을 할당하면 배열의 길이가 줄어든다.

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

// 현재 length 프로퍼티 값인 5보다 작은 숫자 값 3을 length 프로퍼티에 할당
arr.length = 3;

// 배열의 길이가 5에서 3으로 줄어든다.
console.log(arr); // [1, 2, 3]

주의할 것은 현재 length 프로퍼티 값보다 큰 숫자 값을 할당하는 경우다. 이때 length 프로퍼티 값은 변경 되지만 실제로 배열의 길이가 늘어나지는 않는다.

const arr = [1];

// 현재 length 프로퍼티 값인 1보다 큰 숫자 값 3을 length 프로퍼티에 할당
arr.length = 3;

// length 프로퍼티 값은 변경되지만 실제로 배열의 길이가 늘어나지는 않는다.
console.log(arr.length); // 3
console.log(arr); // [1, empty × 2]

위 예제의 출력 결과에서 empty * 2는 실제로 추가된 배열의 요소가 아니다. 즉, arr[1]과 arr[2]에는 값이 존재하지 않는다.
이처럼 현재 length 프로퍼티 값보다 큰 숫자 값을 length 프로퍼티에 할당하는 경우 length 프로퍼티 값은 성공적으로 변경되지만 실제 배열에는 아무런 변함이 없다. 값 없이 비어 있는 요소를 위해 메모리 공간을 확보하지 않으며 빈 요소를 생성하지도 않는다.

console.log(Object.getOwnPropertyDescriptors(arr));
/*
{
  '0': {value: 1, writable: true, enumerable: true, configurable: true}, << 요소는 1개
  length: {value: 3, writable: true, enumerable: false, configurable: false} << 길이는 3
}
*/

이처럼 배열의 요소가 연속적으로 위치하지 않고 일부가 비어 있는 배열을 희소 배열이라 한다. JS는 희소 배열을 문법적으로 허용한다. 위 코드는 배열의 뒷부분만 비어 있어서 요소가 연속적으로 위치하는 것처럼 보일 수 있으나 중간이나 앞부분이 비어있을 수도 있다.

// 희소 배열
const sparse = [, 2, , 4];

// 희소 배열의 length 프로퍼티 값은 요소의 개수와 일치하지 않는다!!
console.log(sparse.length); // 4
console.log(sparse); // [empty, 2, empty, 4]

// 배열 sparse에는 인덱스가 0, 2인 요소가 존재하지 않는다.
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptors(sparse));
/*
{
  '1': { value: 2, writable: true, enumerable: true, configurable: true },
  '3': { value: 4, writable: true, enumerable: true, configurable: true },
  length: { value: 4, writable: true, enumerable: false, configurable: false }
}
*/

일반적인 배열의 length는 배열의 길이와 언제나 일치한다. 하지만 희소 배열은 length와 배열 요소의 개수가 일치하지 않는다. 희소 배열의 length는 희소 배열의 실제 요소 개수보다 언제나 크다.

JS는 문법적으로 희소 배열을 허용하지만 희소 배열은 사용하지 않는 것이 좋다. 의도적으로 희소 배열을 만들어야 하는 상황은 발생하지 않는다. 희소 배열은 연속적인 값의 집합이라는 배열의 기본적인 개념과 맞지 않으며, 성능에도 좋지 않은 영향을 준다. 최적화가 잘 되어 있는 모던 JS 엔진은 요소의 타입이 일치하는 배열을 생성할 때 일반적인 의미의 배열처럼 연속된 메모리 공간을 확보하는 것으로 알려져 있다.

따라서 배열을 생성할 경우에는 희소 배열을 생성하지 말자! 배열에는 같은 타입의 요소를 연속적으로 위치시키는 것이 최선이다.

배열 생성

배열 리터럴

배열 리터럴의 기본 개념은 생략하도록 하겠다. 다음 코드만 보자.

const arr = [1, , 3]; // 희소 배열

// 희소 배열의 length는 배열의 실제 요소 개수보다 언제나 크다.
console.log(arr.length); // 3
console.log(arr);        // [1, empty, 3]
console.log(arr[1]);     // undefined << 여기 부분을 보자.

위 코드의 arr은 인덱스가 1인 요소를 가지지 않는 희소 배열이다. arr[1]이 undefined인 이유는 사실은 객체인 arr에 프로퍼티 키가 '1'인 프로퍼티가 존재하지 않기 때문이다.

`Array` 생성자 함수

Array 생성자 함수는 전달된 인수의 개수에 따라 다르게 동작한다.
전달된 인수가 1개이고 숫자인 경우 length 프로퍼티 값이 인수인 배열을 생성한다.

const arr = new Array(10);

console.log(arr); // [empty × 10]
console.log(arr.length); // 10

이때 생성된 배열은 희소 배열이다. length 프로퍼티 값은 0이 아니지만 실제로 배열의 요소는 존재하지 않는다.

console.log(Object.getOwnPropertyDescriptors(arr));
/*
{
  length: {value: 10, writable: true, enumerable: false, configurable: false}
}
*/

최대 가질 수 있는 배열의 요소의 개수가 있다. 음수는 안된다.

// 배열은 요소를 최대 4,294,967,295개 가질 수 있다.
new Array(4294967295);

// 전달된 인수가 0 ~ 4,294,967,295를 벗어나면 RangeError가 발생한다.
new Array(4294967296); // RangeError: Invalid array length

// 전달된 인수가 음수이면 에러가 발생한다.
new Array(-1); // RangeError: Invalid array length

전달된 인수가 없는 경우 빈 배열(=배열 리터럴)을 생성한다.

new Array(); // -> []

전달된 인수가 2개 이상이거나 숫자가 아닌 경우 인수를 요소로 가지는 배열을 생성한다.

// 전달된 인수가 2개 이상이면 인수를 요소로 갖는 배열을 생성한다.
new Array(1, 2, 3); // -> [1, 2, 3]

// 전달된 인수가 1개지만 숫자가 아니면 인수를 요소로 갖는 배열을 생성한다.
new Array({}); // -> [{}]

Array 생성자 함수는 new 연산자와 함께 호출하지 않더라도, 즉 일반 함수로서 호출해도 배열을 생성하는 생성자 함수로 동작한다. 이는 Array 생성자 함수 내부에서 new.target을 확인하기 때문이다.

Array(1, 2, 3); // -> [1, 2, 3]

`Array.of`

ES6에서도 도입된 Array.of 메서드는 전달된 인수를 요소로 가지는 배열을 생성한다. Array of는 Array 생성자 함수와 다르게 전달된 인수가 1개이고 숫자이더라도 인수를 요소로 가지는 배열을 생성한다.

// 전달된 인수가 1개이고 숫자이더라도 인수를 요소로 갖는 배열을 생성한다.
Array.of(1); // -> [1]

Array.of(1, 2, 3); // -> [1, 2, 3]

Array.of('string'); // -> ['string']

`Array.from`

ES6에서 도입된 Array.from 메서드는 유사 배열 객체 또는 이터러블 객체를 인수로 전달받아 배열로 변환하여 반환한다.

// 유사 배열 객체를 변환하여 배열을 생성한다.
Array.from({ length: 2, 0: 'a', 1: 'b' }); // -> ['a', 'b']

// 이터러블을 변환하여 배열을 생성한다. 문자열은 이터러블이다.
Array.from('Hello'); // -> ['H', 'e', 'l', 'l', 'o']

Array.from을 사용하면 두 번째 인수로 전달한 콜백 함수를 통해 값을 만들면서 요소를 채울 수 있다. Array.from 메서드는 두 번째 인수로 전달한 콜백 함수에 첫 번째 인수에 의해 생성된 배열의 요소값과 인덱스를 순차적으로 전달하면서 호출하고, 콜백 함수의 반환값으로 구성된 배열을 반환한다.

// Array.from에 length만 존재하는 유사 배열 객체를 전달하면 undefined를 요소로 채운다.
Array.from({ length: 3 }); // -> [undefined, undefined, undefined]

// Array.from은 두 번째 인수로 전달한 콜백 함수의 반환값으로 구성된 배열을 반환한다.
Array.from({ length: 3 }, (_, i) => i); // -> [0, 1, 2]

이터러블 객체란?

유사 배열 객체의 대표적인 예시로는 String이 있기 때문에 생략하도록 하고, 이터러블 객체란 무엇인지 보자.
이터러블 객체(iterable object)는 Symbol.iterator 메서드를 구현하여 for...of 문으로 순회할 수 있으며, 스프레드 문법과 배열 구조 분해 할당의 대상으로 사용할 수 있는 객체를 말한다. ES6에서 제공하는 빌트인 이터러블은 Array, String, Map, Set, arguments, DOM 컬렉션(NodeList, HTMLCollection) 등이 있다. 이에 대해서는 34장 '이터러블'에서 자세히 보도록 하자.

배열 메서드

배열 메서드는 결과물을 반환하는 패턴이 두 가지이므로 주의가 필요하다.

1. 원본 배열을 직접 변경하는 메서드

2. 새로운 배열을 생성하여 반환하는 메서드

const arr = [1];

// push 메서드는 원본 배열(arr)을 직접 변경한다.
arr.push(2);
console.log(arr); // [1, 2]

// concat 메서드는 원본 배열(arr)을 직접 변경하지 않고 새로운 배열을 생성하여 반환한다.
const result = arr.concat(3);
console.log(arr);    // [1, 2]
console.log(result); // [1, 2, 3]

원본 배열을 직접 변경하는 메서드는 외부 상태를 직접 변경하는 side effect가 있기 때문에 사용할 때 주의해야 한다. 가급적 새로운 배열을 반환하는 메서드를 사용하는 것이 좋다.

`Array.isArray`

Array.isArray는 Array 생성자 함수의 정적 메서드다. Array.isArray 메서드는 전달된 인수가 배열이면 true, 아니면 false를 반환한다.

// true
Array.isArray([]);
Array.isArray([1, 2]);
Array.isArray(new Array());

// false
Array.isArray();
Array.isArray({});
Array.isArray(null);
Array.isArray(undefined);
Array.isArray(1);
Array.isArray('Array');
Array.isArray(true);
Array.isArray(false);
Array.isArray({ 0: 1, length: 1 })

`Array.prototype.indexOf`

indexOf 메서드는 원본 배열에서 인수로 전달된 요소를 검색하여 인덱스를 반환한다.

const arr = [1, 2, 2, 3];

// 배열 arr에서 요소 2를 검색하여 첫 번째로 검색된 요소의 인덱스를 반환한다.
arr.indexOf(2);    // -> 1
// 배열 arr에 요소 4가 없으므로 -1을 반환한다.
arr.indexOf(4);    // -> -1
// 두 번째 인수는 검색을 시작할 인덱스다. 두 번째 인수를 생략하면 처음부터 검색한다.
arr.indexOf(2, 2); // -> 2 << 두번째 인수의 기능을 잘 확인하자.

indexOf 메서드는 배열에 특정 요소가 존재하는지 확인할 때 유용한데, 대신에 ES7에서 도입된 includes 메서드를 사용하면 가독성이 더 좋다.

const foods = ['apple', 'banana', 'orange'];

// foods 배열에 'orange' 요소가 존재하는지 확인한다.
if (foods.indexOf('orange') === -1) {
  // foods 배열에 'orange' 요소가 존재하지 않으면 'orange' 요소를 추가한다.
  foods.push('orange');
}

console.log(foods); // ["apple", "banana", "orange"]

const foods = ['apple', 'banana'];

// foods 배열에 'orange' 요소가 존재하는지 확인한다.
if (!foods.includes('orange')) {
  // foods 배열에 'orange' 요소가 존재하지 않으면 'orange' 요소를 추가한다.
  foods.push('orange');
}

console.log(foods); // ["apple", "banana", "orange"]

`push`, `concat`

push 메서드는 인수로 전달받은 모든 값을 원본 배열의 마지막 요소로 추가하고 변경된 length 프로퍼티 값을 반환한다. push 메서드는 원본 배열을 직접 변경한다.
push 메서드는 원본 배열을 직접 변경하기 때문에, 이보다는 ES6의 스프레드 문법을 사용하는 편이 좋다. 스프레드 문법을 사용하면 함수 호출 없이 표현식으로 마지막에 요소를 추가할 수 있으며 side effect도 없다. 이에 대해서는 35장에서 다시 확인하자.

const arr = [1, 2];

// ES6 스프레드 문법
const newArr = [...arr, 3];
console.log(newArr); // [1, 2, 3]

뒤에 나올 pop 과 shift, unshift, concat은 잘 알려져 있어서 작성하지 않았다. 또한 이를 통해 스택, 큐를 구현하는 것도 자료구조, 알고리즘 포스팅에서 이미 했기 때문에 넘어가겠다.

concat 메서드 또한 ES6의 스프레드 문법으로 대체할 수 있다.

let result = [1, 2].concat([3, 4]);
console.log(result); // [1, 2, 3, 4]

// concat 메서드는 ES6의 스프레드 문법으로 대체할 수 있다.
result = [...[1, 2], ...[3, 4]];
console.log(result); // [1, 2, 3, 4]

결론적으로 push/shift 메서드와 concat 메서드를 사용하는 대신 ES6의 스프레드 문법을 일관성 있게 사용하는 것을 권장한다.

`splice`

원본 배열의 중간에 요소를 추가하거나 중간에 있는 요소를 제거하는 경우 splice 메서드를 사용한다. splice 메서드는 3개의 매개변수가 있으며 원본 배열을 직접 변경한다.

start: 원본 배열의 요소를 제거하기 시작할 인덱스
deleteCount: start부터 제거할 요소의 개수다.
items: 제거한 위치에 삽입할 요소들의 목록이다. 생략할 경우 원본 배열에서 요소들을 제거하기만 한다.(옵션)

const arr = [1, 2, 3, 4];

// 원본 배열의 인덱스 1부터 2개의 요소를 제거하고 그 자리에 새로운 요소 20, 30을 삽입한다.
const result = arr.splice(1, 2, 20, 30);

// 제거한 요소가 배열로 반환된다.
console.log(result); // [2, 3]
// splice 메서드는 원본 배열을 직접 변경한다.
console.log(arr); // [1, 20, 30, 4]

splice 메서드의 두 번째 인수, 즉 제거할 요소의 개수를 0으로 지정하면 아무런 요소도 제거하지 않고 새로운 요소들을 삽입한다.

const arr = [1, 2, 3, 4];

// 원본 배열의 인덱스 1부터 0개의 요소를 제거하고 그 자리에 새로운 요소 100을 삽입한다.
const result = arr.splice(1, 0, 100);

// 원본 배열이 변경된다.
console.log(arr); // [1, 100, 2, 3, 4]
// 제거한 요소가 배열로 반환된다.
console.log(result); // []

splice 메서드의 세 번째 인수, 즉 제거한 위치에 추가할 요소들의 목록을 전달하지 않으면 원본 배열에서 지정된 요소를 제거하기만 한다.

const arr = [1, 2, 3, 4];

// 원본 배열의 인덱스 1부터 2개의 요소를 제거한다.
const result = arr.splice(1, 2);

// 원본 배열이 변경된다.
console.log(arr); // [1, 4]
// 제거한 요소가 배열로 반환된다.
console.log(result); // [2, 3]

배열에서 특정 요소를 제거하려면 indexOf 메서드를 통해 특정 요소의 인덱스를 취득한 다음 splice 메서드를 사용한다.

const arr = [1, 2, 3, 1, 2];

// 배열 array에서 item 요소를 제거한다. item 요소가 여러 개 존재하면 첫 번째 요소만 제거한다.
function remove(array, item) {
  // 제거할 item 요소의 인덱스를 취득한다.
  const index = array.indexOf(item);

  // 제거할 item 요소가 있다면 제거한다.
  if (index !== -1) array.splice(index, 1);

  return array;
}

console.log(remove(arr, 2)); // [1, 3, 1, 2]
console.log(remove(arr, 10)); // [1, 3, 1, 2]

filter 메서드를 사용하여 특정 요소를 제거할 수도 있다. 하지만 특정 요소가 중복된 경우 모두 제거된다.

const arr = [1, 2, 3, 1, 2];

// 배열 array에서 모든 item 요소를 제거한다.
function removeAll(array, item) {
  return array.filter(v => v !== item);
}

console.log(removeAll(arr, 2)); // [1, 3, 1]

`Array.prototype.slice`

slice 메서드는 인수로 전달된 범위의 요소들을 복사하여 배열로 반환한다. 원본 배열은 변경되지 않는다. 이 메서드는 두 개의 매개변수를 가진다. (start, end)
여기서 end는 생략 가능하며 생략 시 기본값은 length 프로퍼티 값이다.

const arr = [1, 2, 3];

// arr[0]부터 arr[1] 이전(arr[1] 미포함)까지 복사하여 반환한다.
arr.slice(0, 1); // -> [1]

// arr[1]부터 arr[2] 이전(arr[2] 미포함)까지 복사하여 반환한다.
arr.slice(1, 2); // -> [2]

// 원본은 변경되지 않는다.
console.log(arr); // [1, 2, 3]

`Array.prototype.flat`

ES10에서 도입된 flat 메서드는 인수로 전달한 깊이만큼 재귀적으로 배열을 평탄화한다.

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

중첩 배열을 평탄화할 깊이를 인수로 전달할 수 있다. 인수를 생략할 경우 기본값은 1이다. 인수로 Infinity를 전달하면 중첩 배열 모두를 평탄화한다.

// 중첩 배열을 평탄화하기 위한 깊이 값의 기본값은 1이다.
[1, [2, [3, [4]]]].flat();  // -> [1, 2, [3, [4]]]
[1, [2, [3, [4]]]].flat(1); // -> [1, 2, [3, [4]]]

// 중첩 배열을 평탄화하기 위한 깊이 값을 2로 지정하여 2단계 깊이까지 평탄화한다.
[1, [2, [3, [4]]]].flat(2); // -> [1, 2, 3, [4]]
// 2번 평탄화한 것과 동일하다.
[1, [2, [3, [4]]]].flat().flat(); // -> [1, 2, 3, [4]]

// 중첩 배열을 평탄화하기 위한 깊이 값을 Infinity로 지정하여 중첩 배열 모두를 평탄화한다.
[1, [2, [3, [4]]]].flat(Infinity); // -> [1, 2, 3, 4]

배열 고차 함수

고차 함수(Higher-Order Function, HOF)는 함수를 인수로 전달받거나 함수를 반환하는 함수를 말한다. JS의 함수는 일급 객체이므로 함수를 값처럼 인수로 전달할 수 있으며 반환할 수도 있다.고차 함수는 외부 상태의 변경이나 가변(mutable) 데이터를 피하고 불변성(immutability)을 지향하는 함수형 프로그래밍에 기반을 두고 있다.
JS는 고차 함수를 다수 지원한다.

`Array.prototype.sort`

sort 메서드는 배열의 요소를 정렬한다.

const fruits = ['Banana', 'Orange', 'Apple'];

// 오름차순(ascending) 정렬
fruits.sort();

// sort 메서드는 원본 배열을 직접 변경한다.
console.log(fruits); // ['Apple', 'Banana', 'Orange']

// 내림차순(descending) 정렬
fruits.reverse();

// reverse 메서드도 원본 배열을 직접 변경한다.
console.log(fruits); // ['Orange', 'Banana', 'Apple']

문자로 이루어진 배열의 정렬은 문제가 없지만, 숫자 요소로 이루어진 배열을 정렬할 때는 주의가 필요하다. 다음 코드를 보자.

const points = [40, 100, 1, 5, 2, 25, 10];

points.sort();

// 숫자 요소들로 이루어진 배열은 의도한 대로 정렬되지 않는다.
console.log(points); // [1, 10, 100, 2, 25, 40, 5]

sort 메서드의 기본 정렬 순서는 유니코드 코드 포인트의 순서를 따른다. 배열의 요소가 숫자 타입이라 할지라도 배열의 요소를 일시적으로 문자열로 변환한 후 유니코드 코드 포인트의 순서를 기준으로 정렬한다.
예를 들어, 문자열 '1'의 유니코드 코드 포인트는 U+0031, 문자열 '2'의 유니코드 코드 포인트는 U+0032다. 이처럼 '1'이 '2'의 순서보다 앞서므로 문자열 배열 ['2', '1']을 정렬하면 ['1', '2']로 정렬된다. sort 메서드는 배열의 요소를 일시적으로 문자열로 변환한 후 정렬하므로 숫자 배열 [2, 1]을 sort 메서드로 정렬해도 [1, 2]로 정렬된다.

['2', '1'].sort(); // -> ["1", "2"]
[2, 1].sort();     // -> [1, 2]

하지만 문자열 '10'의 유니코드 포인트는 U+0031U+0030이다. 따라서 문자열 배열 ['2', '10']을 정렬하면 '10'의 유니코드 코드 포인트가 '2'의 유니코드 코드 포인트보다 앞서므로 ['10', '2']으로 정렬된다. 숫자 또한 마찬가지다.

['2', '10'].sort(); // -> ["10", "2"]
[2, 10].sort();     // -> [10, 2]

따라서 숫자 요소를 정렬할 때는 sort 메서드에 정렬 순서를 정의하는 비교 함수를 인수로 전달해야 한다. 비교 함수는 양수나 음수 또는 0을 반환해야 한다.

비교 함수의 반환값이 0보다 작으면 비교 함수의 첫 번째 인수를 우선하여 정렬하고, 0이면 정렬하지 않으며, 0보다 크면 두 번째 인수를 우선하여 정렬한다.

const points = [40, 100, 1, 5, 2, 25, 10];

// 숫자 배열의 오름차순 정렬. 비교 함수의 반환값이 0보다 작으면 a를 우선하여 정렬한다.
points.sort((a, b) => a - b);
console.log(points); // [1, 2, 5, 10, 25, 40, 100]

// 숫자 배열에서 최소/최대값 취득
console.log(points[0], points[points.length]); // 1

// 숫자 배열의 내림차순 정렬. 비교 함수의 반환값이 0보다 작으면 b를 우선하여 정렬한다.
points.sort((a, b) => b - a);
console.log(points); // [100, 40, 25, 10, 5, 2, 1]

// 숫자 배열에서 최대값 취득
console.log(points[0]); // 100

객체를 요소로 가지는 배열을 정렬하는 예제는 다음과 같다.

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

// 비교 함수. 매개변수 key는 프로퍼티 키다.
function compare(key) {
  // 프로퍼티 값이 문자열인 경우 - 산술 연산으로 비교하면 NaN이 나오므로 비교 연산을 사용한다.
  // 비교 함수는 양수/음수/0을 반환하면 되므로 - 산술 연산 대신 비교 연산을 사용할 수 있다.
  return (a, b) => (a[key] > b[key] ? 1 : (a[key] < b[key] ? -1 : 0));
}

// id를 기준으로 오름차순 정렬
todos.sort(compare('id'));
console.log(todos);
/*
[
  { id: 1, content: 'HTML' },
  { id: 2, content: 'CSS' },
  { id: 4, content: 'JavaScript' }
]
*/

// content를 기준으로 오름차순 정렬
todos.sort(compare('content'));
console.log(todos);
/*
[
  { id: 2, content: 'CSS' },
  { id: 1, content: 'HTML' },
  { id: 4, content: 'JavaScript' }
]
*/

`sort` 메서드의 정렬 알고리즘

sort 메서드는 quicksort 알고리즘을 사용했었다. quickSort 알고리즘은 동일한 값의 요소가 중복되어 있을 때 초기 순서와 변경될 수 있는 불안정한 정렬 알고리즘으로 알려져 있다. ES10에서는 timesort 알고리즘을 사용하도록 바뀌었다.

💡 `forEach`와 `map`의 차이

forEach와 map 메서드의 공통점은 자신을 호출한 배열의 모든 요소를 순회하면서 인수로 전달받은 콜백 함수를 반복 호출한다는 것이다. 하지만 forEach 메서드는 언제나 undefined를 반환하고, map 메서드는 콜백 함수의 반환값들로 구성된 새로운 배열을 반환하는 차이가 있다.

즉, forEach 메서드는 단순히 반복문을 대체하기 위한 고차 함수이고, map 메서드는 요소값을 다른 값으로 매핑(mapping)한 새로운 배열을 생성하기 위한 고차 함수다.

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.

💡 `filter` 메서드를 이용한 배열의 특정 요소 제거

filter 메서드는 자신을 호출한 배열에서 특정요소를 제거하기 위해 사용할 수도 있다.

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

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

  // 요소 제거
  remove(id) {
    // id가 일치하지 않는 사용자를 제거한다.
    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 메서드를 사용해 특정 요소를 제거할 경우 특정 요소가 중복되어 있다면 중복된 요소가 모두 제거된다. 특정 요소를 하나를 제거하려면 indexOf 메서드를 통해 특정 요소의 인덱스를 취득한 다음 splice 메서드를 사용한다.

💡 `Array.prototype.reduce`

reduce 메서드는 자신을 호출한 배열의 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. 이때 원본 배열은 변경되지 않는다.
필자가 사용에 아직 미숙한 메서드다. reduce 배열은 주로 누적 값을 구하는데 많이 사용된다고 알고 있지만, 활용 방법은 그 외에도 매우 다양하다.

평균 구하기

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

const average = values.reduce((acc, cur, i, { length }) => {
  // 마지막 순회가 아니면 누적값을 반환하고 마지막 순회면 누적값으로 평균을 구해 반환한다.
  return i === length - 1 ? (acc + cur) / length : acc + cur;
}, 0);

console.log(average); // 3.5

최댓값 구하기

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

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

하지만 최댓값을 구할 때는 Math.max 메서드를 사용하는 것이 더 직관적이다.

요소의 중복 횟수 구하기

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

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

// 콜백 함수는 총 5번 호출되고 다음과 같이 결과값을 반환한다.
/*
{banana: 1} => {banana: 1, apple: 1} => {banana: 1, apple: 1, orange: 1}
=> {banana: 1, apple: 1, orange: 2} => {banana: 1, apple: 2, orange: 2}
*/

console.log(count); // { banana: 1, apple: 2, orange: 2 }

중첩 배열 평탄화

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]

중첩 배열을 평탄화할 때는 앞서 살펴보았던 flat 메서드를 사용하는 것이 더 직관적이다.

중복 요소 제거

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

const result = values.reduce((acc, cur, i, arr) => {
  // 순회 중인 요소의 인덱스가 자신의 인덱스라면 처음 순회하는 요소다.
  // 이 요소만 초기값으로 전달받은 배열에 담아 반환한다.
  // 순회 중인 요소의 인덱스가 자신의 인덱스가 아니라면 중복된 요소다.
  if (arr.indexOf(cur) === i) acc.push(cur);
  return acc;
}, []);

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

역시 중복 요소를 제거할 때는 reduce 메서드보다 filter 메서드를 사용하는 방법이 더 직관적이다.

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

// 순회중인 요소의 인덱스가 자신의 인덱스라면 처음 순회하는 요소이다. 이 요소만 필터링한다.
const result = values.filter((v, i, arr) => arr.indexOf(v) === i);
console.log(result); // [1, 2, 3, 5, 4]

또는 중복되지 않는 유일한 값들의 집합인 Set을 사용할 수도 있다.

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

// 중복을 허용하지 않는 Set 객체의 특성을 활용하여 배열에서 중복된 요소를 제거할 수 있다.
const result = [...new Set(values)];
console.log(result); // [1, 2, 3, 5, 4]

이처럼 map, filter, some, every, find 같은 모든 배열의 고차 함수는 reduce 메서드로 구현할 수 있다.

reduce 메서드의 두 번째 인수로 전달하는 초기값은 첫 번째 순회에 콜백 함수의 첫 번째 인수로 전달된다. 주의할 것은 두 번째 인수로 전달하는 초기값이 옵션이라는 것이다. 즉, reduce 메서드의 두 번째 인수로 전달하는 초기값은 생략할 수 있다.

// reduce 메서드의 두 번째 인수, 즉 초기값을 생략했다.
const sum = [1, 2, 3, 4].reduce((acc, cur) => acc + cur);
console.log(sum); // 10

하지만 reduce 메서드를 호출할 때는 언제나 초기값을 전달하는 것이 안전하다. 다음 코드를 보자.

const sum = [].reduce((acc, cur) => acc + cur);
// TypeError: Reduce of empty array with no initial value

이처럼 빈 배열로 reduce 메서드를 호출하면 에러가 발생한다. 이때 reduce 메서드에 초기값을 전달하면 에러가 발생하지 않는다.

const sum = [].reduce((acc, cur) => acc + cur, 0);
console.log(sum); // 0

reduce 메서드로 객체의 특정 프로퍼티 값을 합산하는 경우를 생각해보자.

const products = [
  { id: 1, price: 100 },
  { id: 2, price: 200 },
  { id: 3, price: 300 }
];

// 1번째 순회 시 acc는 { id: 1, price: 100 }, cur은 { id: 2, price: 200 }이고
// 2번째 순회 시 acc는 300, cur은 { id: 3, price: 300 }이다.
// 2번째 순회 시 acc에 함수에 객체가 아닌 숫자값이 전달된다. 이때 acc.price는 undefined다.
const priceSum = products.reduce((acc, cur) => acc.price + cur.price);

console.log(priceSum); // NaN

이처럼 객체의 특정 프로퍼티 값을 합산하는 경우에는 반드시 초기값을 전달해야 한다.

const products = [
  { id: 1, price: 100 },
  { id: 2, price: 200 },
  { id: 3, price: 300 }
];

/*
1번째 순회 : acc => 0,   cur => { id: 1, price: 100 }
2번째 순회 : acc => 100, cur => { id: 2, price: 200 }
3번째 순회 : acc => 300, cur => { id: 3, price: 300 }
*/
const priceSum = products.reduce((acc, cur) => acc + cur.price, 0);

console.log(priceSum); // 600

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Javascript Deep Dive

배열

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배열 생성

배열 리터럴

`Array` 생성자 함수

`Array.of`

`Array.from`

이터러블 객체란?

배열 메서드

`Array.isArray`

`Array.prototype.indexOf`

`push`, `concat`

`splice`

`Array.prototype.slice`

`Array.prototype.flat`

배열 고차 함수

`Array.prototype.sort`

`sort` 메서드의 정렬 알고리즘

💡 `forEach`와 `map`의 차이

💡 `filter` 메서드를 이용한 배열의 특정 요소 제거

💡 `Array.prototype.reduce`

평균 구하기

최댓값 구하기

요소의 중복 횟수 구하기

중첩 배열 평탄화

중복 요소 제거

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