배열
배열은 여러개의 값을 순차적으로 나열한 자료구조다. 배열은 사용 빈도가 매우 높은 가장 기본적인 자료구조다. 자바스크립트는 배열을 다루기 위한 유용한 메서드를 다수 제공한다. 배열 메서드를 능숙하게 다룰 수 있다면 코딩에 매우 도움이 된다.
배열이 가지고 있는 값을 요소라고 부른다. 배열의 요소는 배열에서 자신의 위치를 나타내는 0 이사으이 정수인 인덱스를 갖는다. 인덱스는 배열의 요소에 접근할 때 사용하며 인덱스는 0부터 시작한다.
요소에 접근할 때에는 대괄호 표기법을 사용한다.
배열은 요소의 개수를 나타내는 length 프로퍼티를 갖는다.
배열은 인덱스,lengtg프로퍼티를 갖기 때문에 반복문을 통해 접근할 수 있다.
배열은 타입이 아니다. 배열은 객체 타입이다.
배열은 여러가지 방법으로 생성할 수 있다. 뱁열의 생성자 함수는 Array이며 프로토타입 객체는 Array.prototype이다. Array.prototype은 배열을 위한 빌트인메서드를 제공한다.
배열은 객체지만 일반 객체와는 구별되는 독특한 특징이 있다.
| 구분 | 객체 | 배열 |
| 값의 참조 | 프로퍼티 키 | 인덱스 |
| 값의 순서 | X | O |
| length | X | O |
일반 객체와 배열을 구분하는 가장 명확한 차이는 "값의 순서"와 "length 프로퍼티"다. 인덱스로 표현되는 값의 순서와 lengthg 프로퍼티를 갖는 배열은 반복문을 통해 순차적으로 값에 접근하기 적합한 자료구조다.
자바스크립트 배열은 배열이 아니다.
자료구조에서 말하는 배열은 동일한 크기의 메모리 공간이 빈틈 없이 연속적으로 나열된 자료구조를 말한다.
배열의 요소는 하나의 데이터 타입으로통일되어 있으며 서로 연속적으로 인접해있다. 이러한 배열을 밀접배열이라 한다.
일반적인 의미의 배열은 각 요소가 동일한 데이터 크기를 가지며 빈틈 없이 연속적으로 이어져 있으므로 다음과 같이 인덱스를통해 단 한 번의 연산으로 임의의 요소에 접근(시간 복잡도O(1))할 수 있다. 이는 매우 효율적이며, 고속으로 등장한다.
검색 대상 요소의 메모리 주소 = 배열의 시작 메모리 주소 * 인덱스 * 요소의 바이트 수예를 들어, 메모리 주소 1000에서 시작하고 각 요소가 8바이트인 배열을 생각해보자.
인덱스가 0인 요소의 메모리 주소 1000 + 0 8 = 1000
인덱스가 1인 요소의 메모리 주소 1000 + 1 8 = 1008
인덱스가 2인 요소의 메모리 주소 1000 + 2 * 8 = 1016
이처럼 배열은 인덱스를 통해 효율적으로 요소에 접근할 수 있다는 장점이 있다. 하지만 정렬되지 않은 배열에서 특정한 요소를 검색하는 경우 배열의 모든 요소를 처음부터 특정 요소를 발견할 때가지 차례대로 검색(선형 검색,시간복잡도O(n))해야 한다.
// 선형 검색을 통해 배열에 특정요소가 존재하는지 확인한다.
// 배열에 특정 요소가 존재하면 특정 요소의 인덱스를 반환하고 존재하지 않으면 -1을 반환한다.
function linearSearch(array,target) {
const length = array.length;
for(let i = 0; i < length; i++)
if(array[i] === target) return i;
}
return -1;
}
console.log(linearSearch([1,2,3,4,5,6],3)); // 2
console.log(linearSearch([1,2,3,4,5,6],0)) // -1또한 배열에 요소를 삽입하거나 삭제하는 경우 배열의 요소를 연속적으로 유지하기 위해 요소를 이동시켜야 하는 단점도 있다.
자바스크립트의 배열은 지금까지 살펴본 자료구조에서 말하는 일반적인 의미의 배열과는 다르다. 배열의 요소를 위한 각각의 메모리 공간은 동일한 크기를 갖지 않아도 되며, 연속적으로 이어져 있지 않을 수도 있다. 배열의 요소가 연속적으로 이어져 있지 않는 배열을 희소배열이라 한다.
이처럼 자바스크립트의 배열은 엄밀히 말해 일반적 의미의 배열이 아니다. 자바스크립트의 배열은 일반적인 배열의 동작을 흉내 낸 특수한 객체다.
자바스크립트 배열은 인덱스를 나타내는 문자열을 프로퍼티 키로 가지며 length 프로퍼티를 갖는 특수한 객체다. 자바스크립트 배열의 요소는 사실 프로퍼티 값이다. 자바스크립트에서 사용할 수 있는 모든 값은 객체의 프로퍼티 값이 될 수 있으므로 어떤 타입의 값이라도 배열의 요소가 될 수 있다.
자바스크립트 배열은 헤시 테이블로 구현된 객체이므로 인덱스로 요소에 접근하는 경우 일반적인 배열보다 성능적인 면에서 느릴수밖에 없는 구조적인 단점이 있다. 하지만 특정 요소를 검색하거나 요소를 삽입 또는 삭제하는 경우에는 일반적인 배열보다 빠른 성능을 기대할 수 있다.
자바스크립트 배열은 인덱스로 배열 요소에 접근하는 경우에는 일반적인 배열보다 느리지만 특정 요소를 검색하거나 요소를 삽입 또는 삭제하는 경우에는 일반적인 배열보다 빠르다.
즉, 자바스크립트 배열은 인덱스로 접근하는 경우의 성능 대신 특정 요소를 탐색하거나 배열 요소를 삽입 또는 삭제하는 경우의 성능을 선택한 것이다.
인덱스로 배열 요소에 접근할 떄 일반적인 배열보다 느릴 수밖에 없는 구조적인 단점을 보완하기 위해 대부분의 모던 자바스크립트 엔진은 배열을 일반 객체와 구별하여 좀 더 배열처럼 동작하도록 최적화하여 구현하였다.
const arr = [];
for(let i = 0; i < 1000000; i++){
arr[i] = i;
}
const obj = {};
for(let i = 0; i < 1000000; i++){
obj[i] = i;
}arr은 obj보다 약 260ms정도의 성능 효율을 보인다.
length프로퍼티와 희소 배열
length프로퍼티는 요소의 개수, 즉 배열의 길이를 나타내는 0 이상의 정수를 값으로 갖는다. length 프로퍼티의 값은 빈 배열일 경우 0이며 빈 배열이 아닐 경우 가장 큰 인덱스에 1을 더한 것과 같다.
length 프로퍼티의 값은 배열에 요소를 추가하거나 삭제하면 자동 갱신된다.
length 프로퍼티 값은 요소의 개수, 즉 배열의 길이를 바탕으로 결정되지만 임의의 숫자 값을 명시적으로 할당할 수도 있다.
현재 length 프로퍼티 값보다 작은 숫자 값을 할당하면 배열의 길이가 줄어든다.
const arr = [1,2,3,4,5]
arr.length = 3;
console.log(arr) // [1,2,3]length 프로퍼티보다 큰 값을 할당하는 경우 length 프로퍼티 값은 변경되지만 실제로 배열의 길이가 늘어나지는 않는다.
const arr = [1];
arr.length = 3;
console.log(arr.length) // 3
console.log(arr) // [1,empty,empty]empty는 실제로 추가된 배열의 요소가 아니다. 값이 존재하지 않는다는 것.
값이 존재하지 않는다는 것은 값 없이 비어 있는 요소를 위해 메모리 공간을 확보하지 않으며 빈 요소도 생성하지 않는다는 것이다.
배열의 요소가 연속적으로 위치하지 않고 일부가 비어 있는 배열의 희소 배열이라 한다. 자바스크립트는 희소 배열을 문법적으로 허용한다. 위 예제는 배열의 뒷부분만 비어 있어서 요소가 연속적으로 위치하는 것처럼 보일 수 있으나, 중간이나 앞 부분이 비어 있을 수도 있다.
const sparse = [,2,,4];
//희소 배열의 length프로퍼티 값은 요소의 개수와 일치하지 않는다.
console.log(sparse.length) // 4
console.log(sparse) // [empty,2,empty,4]
배열을 생성할 경우에는 희소 배열을 생성하지 않도록 주의하자 배열에는 같은 타입의 요소를 연속적으로 위치시키는 것이 최적이다.
배열 생성
배열리터럴
배열리터럴은 프로퍼티 키가 없고 값만 존재한다.
배열 리터럴로 length프로퍼티 값이 0인 빈 배열을 만들 수 있다.
Array 생성자 함수
Array 생성자 함수는 전달된 인수의 개수에 따라 다르게 동작하므로 주의가 필요하다.
const arr = new Array(10)
arr // [empty*10]
arr.length // 10전달된 인수가 1개인 경우 length 프로퍼티 값이 인수인 희소배열을 생성한다.
전달된 인수가 없는 경우 빈 배열을 생성한다
전달된 인수가 2개 이상이거나 숫자가 아닌 경우 인수를 요소로 갖는 배열을 생성한다.
new 연산자와 함께 호출하지 않더라도 배열을 생성하는 생성자 함수로 동작한다. 이는 Array 생성자 함수 내부에서 new.target을 확인하기 때문이다.
new Array({}) // [{}]
new Array(1,2,3) // [1,2,3]
Array(1,2,3) // [1,2,3]Array.of
ES6에서 도입된 Array.of 메서드는 전달된 인수를 요소로 갖는 배열을 생성한다. Array.of는 Array 생성자 함수와 다르게 전달된 인수가 1개이고 숫자이더라도 인수를 요소로 갖는 배열을 생성한다.
Array.of(1) // [1]
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 반환하여 배열을 생성한다. 문자열은 이터러블이다.
Array.from('Hello'); // ['H','E','l','l','o']Array.from을 사용하면 두번째 인수로 전달한 콜백 함수를 통해 값을 만들면서 요소를 채울 수 있다. Array.from 메서드는 두 번째 인수로 전달한 콜 백 함수에 첫번째 인수에 의해 생성된 배열의 요소값과 인덱스를 순차적으로 전달하면서 호출하고, 콜백 함수의 반환값으로 구성된 배열을 반환한다.
Array.from({length:3},(_,i) =>i); // [0,1,2]유사 배열 객체와 이터러블 객체
유사 배열 객체는 마치 배열처럼 인덱스로 프로퍼티 값에 접근할 수 있고 length프로퍼티를 갖는 객체를 말한다.
const arrayLike = { '0':'apple', '1':'banana', '2':'orange', length:3 }; for ( let i = 0; i < arrayLike.length; i++){ console.log(arrayLike[i]); // apple banana orange }
이터러블 객체는 Symbol.iterator 메서드를 구현하여 for...of 문으로 순회할 수 있으며 스프레드 문법과 배열 디스트럭쳐링 할당의 대상으로 사용할 수 있는 객체를 말한다.
배열 요소의 참조
배열의 요소를 참조할 떄에는 대괄호 표기법을 사용한다.
대괄호 안에는 인덱스가 와야 한다. 정수로 평가되는 표현식이라면 인덱스 대신 사용할 수 있다. 인덱스는 값을 참조할 수 있다는 의미에서 객체의 프로퍼티 키와 같은 역할을 한다.
존재하지 않는 요소에 접근하면 undefined가 반환된다.
배열은 사실 인덱스를 나타내는 문자열을 프로퍼티 키로 갖는 객체다. 존재하지 않는 프로퍼티 키와 배열 요소를 참조하면 undefined를 반화한다.
배열 요소의 추가와 갱신
const arr[100] = 100;
console.log(arr) // [empty * 100,100]
console.log(arr.length) // 101인덱스로 요소에 접근하여 명시적으로 값을 할당하지 않은 요소는 생성되지 않는다는 것에 주의해야 한다.
이미 요소가 존재하는데 값을 재할당하면 요소 값이 갱신된다.
인덱스는 요소의 위치를 나타내므로 반드시 0 이상의 정수를 사용해야 한다. 만약 정수 이외의 값을 인덱스처럼 사용하면 요소가 생성되는 것이 아니라 프로퍼티가 생성된다. 이때 추가된 프로퍼티는 length프로퍼티 값에 영향을 주지 않는다.
const arr= [];
//배열 요소의 추가.
arr[0] =1;
arr['1'] = 2;
//프로퍼티 추가
arr['foo'] = 3;
arr.bar = 4;
arr[1.1] = 5;
arr[-1] = 6;
console.log(arr); // [1, 2, foo:3, bar:4, '1.1':5, '-1': 6]
//length에는 영향을 주지않는다.
console.log(arr.length); // 2배열 요소의 삭제
배열은 사실 객체이기 떄문에 배열의 특정 요소를 삭제하기 위해 delete 연산자를 사용할 수 있다.
const arr = [1,2,3];
delete arr[1];
console.log(arr) // [1,empty,3]
// length 프로퍼티에 영향을 주지 않는다. 즉 희소 배열이 된다.
console.log(arr.length) //3delete 연산자는 객체의 프로퍼티를 삭제한다. 따라서 위 예제의 delete arr[1]은 arr에서프로퍼티 키가 '1'인 프로퍼티를 삭제한다. 이때 배열은 희소 배열이 되며 length프로퍼티 값은 변하지 않는다. 따라서 희소 배열을 만드는 delete 연산자는 사용하지 않는 것이 좋다. 완전히 삭제하기 위해서는 Array.prototype.splice 메서드를 사용한다.
배열이 제공하는 정적/프로토타입 메서드
Array.isArray (정적 메서드)
전달된 인수를 판정하여 boolean 값을 반환한다.
Array.prototype.indexOf
원본 배열에서 인수로 전달된 요소를 검색하여 인덱스를 반환한다.
원본 배열에 인수로 전달한 요소와 중복된 요소가 여러개 있다면 첫 번째로 검색된 인덱스 반환
원본 배열에 인수로 전달한 요소가 존재하지 않으면 -1 반환
const arr=[1,2,3,4];
arr.indexOf(2); // 1
arr.indexOf(4); // -1
arr.indexOf(2,2) // 2
if(arr.indexof('Orange') === -1){
arr.push('Orange');
}ES7에서 도입된 Array.prototype.includes()메서드를 사용하면 가독성이 좋아진다.
Array.prototype.push
push 메서드는 성능면에서 좋지 않고, 원본 배열을 직접 변경하는 부수 효과가 있다. 따라서 push보다는 ES6의 스프레드 문법을 사용하는 편이 좋다. 스프레드 문법을 사용하면 함수 호출 없이 표현식으로 마지막에 요소를 추가할 수 있으며 부수 효과도 없다.
const arr = [1,2];
const newArr = [...arr,3];Array.prototype.pop
마지막 요소를 제거하고 제거한 요소를 반환한다. pop 메서드는 원본 배열을 직접 변경한다.
pop메서드와 push메서드를 사용하면 스택을 쉽게 구현할 수 있다. 스택은 후입선출 방식의 자료구조다.
Array.prototype.unshift
인수로 전달받은 모든 값을 원본 배열의 선두에 요소로 추가하고 변경된 length프로퍼티 값을 반환한다.
unshite 메서드는 원본 배열을 직접 변경한다.
const arr = [1,2];
let result = arr.unshift(3,4);
console.log(result) // 4
consolt.log(arr) // [3,4,1,2]unshift는 원본 배열을 직접 변경하는 부수 효과가 있으므로 스프레드 문법을 사용하는 편이 좋다.
Array.prototype.shift
shift 메서드는 원본 배열에서 첫 번째 요소를 제거하고 제거한 요소를 반환한다. 원본 배열이 빈 배열이면 undefined를 반환한다. shift 메서드는 원본 배열을 직접 변경한다.
const arr = [1,2];
let result = arr.shift();
console.log(result) // 1
console.log(arr) //[2]Queue는 데이터를 마지막에 밀어 넣고 처음 데이터를 먼저 꺼내는 선입선출 방식의 자료구조다. 스택과 반대이다.
Array.prototype.concat
concat 메서드는 인수로 전달된 값들을(배열 또는 원시값) 원본 배열의 마지막 요소로 추가한 새로운 배열을 반환한다. 인수로 전달한 값이 배열인 경우 배열을 해체하여 새로운 배열의 요소로 추가한다. 원본 배열은 변경되지 않는다.
const arr = [1,2]
const arr2 = [3,4]
let result = arr1.concat(arr2,5); // [1,2,3,4,5]push와 unshite메서드는 concat과 유사하게 동작하지만 미묘한 차이가 있다.
push,unshift는 원본 배열을 직접 변경하지만 concat은 새로운 배열을 반환한다. push,unshift는 원본 배열을 반드시 변수에 저장해두어야하며 concat 메서드를 사용할 경우 반환값을 반드시 변수에 할당받아야 한다.
concat 메서드는 스프레드 문법으로 대체할 수 있다.
[...[1,2], ...[3,4]]; // [1,2,3,4]Array.prototype.splice
push,pop,unshift,shift 모두 원본 배열을 직접 변경하는 메서드이며 원본 배열의 처음이나 마지막에 요소를 추가하거나 제거한다. 원본 배열의 중간에 있는 요소를 제거하는 경우 splice 메서드를 사용한다. splice 메서드는 3개의 매개변수를 받으며 원본 배열을 직접 변경한다.
const arr = [1,2,3,4]
const result = arr.splice(1,2,20,30); // [2,3]
arr // [1,20,30,4]splice 메서드의 두 번째 인수를 0으로 지정하면 아무런 요소도 제거하지 않고 새로운 요소들을 삽입한다.
요소들을 제거할 때 중복까지 모두 제거하려면 filter를, 첫번째 값만 제거할때에는 indexOf를 사용할 수 있다.
Array.prototype.slice
인수로 전달된 범위의 요소들을 복사하여 배열로 반환한다. 원본 배열은 변경되지 않는다.
const arr = [1,2,3];
arr.slice(0,1) // [1]
arr.slice(1,2) // [2]
console.log(arr)// [1,2,3]slice 메서드의 인수가 음수이면 배열의 끝에서부터 요소를 복사하고 인수를 모두 생략하면 원본 배열의 복사본을 생성하여 반환한다.
const arr = [1,2,3];
arr.slice(-2) // [2,3]
const copy = arr.slice();
console.log(copy) // [1,2,3]
console.log(arr === copy) // falseArray.prototype.join
join 메서드는 원본 배열의 모든 요소를 문자열로 반환한 후, 인수로 전달받은 문자열, 즉 구분자로 연결한 문자열을 반환한다. 구분자는 생략 가능하며 기본 구분자는 콤마이다.
const arr = [1,2,3,4];
arr.join(); // '1,2,3,4';
arr.join('') // '1234'
arr.join(':') // '1:2:3:4'Array.prototype.reverse
reverse는 원본 배열의 순서를 반대로 뒤집으며 원본 배열을 변경시킨다. 반환값은 변경된 배열이다.
const arr = [1,2,3];
const result = arr.reverse();
arr // [3,2,1]
result // [3,2,1]Array.prototype.fill
ES6에서 도입된 fill 메서드는 인수로 전달받은 값을 배열의 처음부터 끝까지 요소로 채운다. 이때 원본 배열이 변경된다.
const arr = [1,2,3]
arr.fill(0);
console.log(arr) //[0,0,0]두번째 인수로 요소 채우기를 시작할 인덱스를 전달할 수 있다.
const arr = [1,2,3];
arr.fill(0,1);
console.log(arr) // [1,0,0]세번째 인수로 요소 채우기를 멈출 인덱스를 전달할 수 있다.
const arr = [1,2,3,4,5];
arr.fill(0,1,3)
console.log(arr)//1,0,0,4,5Array.prototype.flat
ES10에 도입되었으며 flat 메서드는 인수로 전달한 깊이만큼 재귀적으로 배열을 평탄화한다.
[1,[2,3,4,5]].flat(); // [1,2,3,4,5]중첩배열을 평탄화하기 위한 깊이 값을 직접 지정하여 모든 중첩 배열을 평탄화할수있다.
[1,[2,[3,[4,[5]]]]].flat(infinity) // [1,2,3,4,5]