[모던자바스크립트] 27장 - 배열

배열이란?

배열(array)은 여러 개의 값을 순차적으로 나열한 자료구조다.

• 요소
  배열이 가지고 있는 값으로 자바스크립트의 모든 값은 배열의 요소가 될 수 있다.
• 인덱스
  배열의 요소는 배열에서 자신의 위치를 나타내는 0 이상의 정수인 인덱스를 갖는다. 인덱스는 배열의 요소에 접근할 때 사용한다.

❗ 자바스크립트에 배열이라는 타입은 존재하지 않는다. 배열은 객체 타입이다.

✔ 배열은 배열 리터럴, Array 생성자 함수, Array.of, Array.from 메서드로 생성할 수 있다.

✔ 배열의 프로토타입 객체는 Array.prototype이고, 배열을 위한 빌트인 메서드를 제공한다.

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

• 밀집 배열
  배열의 요소는 하나의 데이터 타입으로 통일되어 있으며 서로 연속적으로 인접해 있는 배열

• 희소 배열
  배열의 요소가 연속적으로 이어져 있지 않는 배열

자바스크립트의 배열은 엄밀히 말해 일반적 의미의 배열이 아니다. 자바스크립트의 배열은 일반적인 배열의 동작을 흉내 낸 특수한 객체다. 자바스크립트 배열의 요소는 사실 프로퍼티 값이다.

❓ 일반적인 배열과 자바스크립트 배열의 차이점은?
👉 자바스크립트 배열은 인덱스로 배열 요소에 접근하는 경우에는 일반적인 배열보다 느리지만 특정 요소를 검색하거나 요소를 삽입 또는 삭제하는 경우에는 일반적인 배열보다 빠르다. 단점을 보완하기 위해 모든 js엔진은 배열처럼 동작하도록 최적화하여 구현했다.

length 프로퍼티와 희소 배열

length 프로퍼티는 요소의 개수, 즉 배열의 길이를 나타내는 0이상의 정수를 값으로 갖는다. length 프로퍼티의 값은 배열에 요소를 추가하거나 삭제하면 자동 갱신된다.

배열의 요소가 연속적으로 위치하지 않고 일부가 비어 있는 배열을 희소 배열이라 한다. 자바스크립트는 희소 배열을 문법적으로 허용한다.

❗ 희소 배열은 length와 배열 요소의 개수가 일치하지 않는다. 희소 배열의 length는 희소 배열의 실제 요소 개수보다 언제나 크다.

배열 생성

배열 리터럴

배열 리터럴은 0개 이상의 요소를 쉼표로 구분하여 대괄호로 묶는다. 배열 리터럴은 프로퍼티 키가 없고 값만 존재한다.

const arr = [1, 2, 3];
const arr2 = [1, , 3]; // 희소 배열

Array 생성자 함수

Array 생성자 함수를 통해 배열을 생성할 수 있다. Array 생성자 함수는 전달된 인수의 개수에 따라 다르게 동작한다.

const arr = new Array(10); // 희소 배열

new Array(); // []
new Array(1, 2, 3); // [1, 2, 3]
Array(1, 2, 3); // [1, 2, 3]

✔ 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.of

ES6에서 도입된 Array.of 메서드는 전달된 인수를 요소로 갖는 배열을 생성한다.

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

Array.from

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

Array.from({length : 2, 0 : 'a', 1: 'b'}); // ['a', 'b']
Array.from('Hello'); // ['H', 'e', 'l', 'l', 'o']
Array.from({ length: 1}); // [undefined]
// 콜백 함수를 통해 값을 만들면서 채우는 방법
Array.from({length: 3}, (_, i) => i); // [0, 1, 2]

배열 요소

배열 요소의 참조

배열의 요소를 참조할 때에는 대괄호 표기법을 사용한다. 대괄호 안에는 인덱스가 와야 한다. 존재하지 않는 요소에 접근하면 undefined가 반환된다.

배열 요소의 추가와 갱신

배열에도 요소를 동적으로 추가할 수 있다. 존재하지 않는 인덱스를 사용해 값을 할당하면 새로운 요소가 추가된다.

❗ 정수(정수 형태의 문자열) 이외의 값을 인덱스처럼 사용하면 요소가 생성되는 것이 아니라 프로퍼티가 생성된다. 이때 추가된 프로퍼티는 length 프로퍼티 값에 영향을 주지 않는다.

배열 요소의 삭제

배열은 객체이기 때문에 배열의 특정 요소를 삭제하기 위해 delete 연산자를 사용할 수 있다.

const arr = [1, 2, 3];
delete arr[1];
console.log(arr); // [1, empty, 3] -> 희소 배열

👎 희소 배열을 만드는 delete 연산자는 사용하지 않는 것이 좋다.

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

👍 희소 배열을 만들지 않으면서 삭제하려면 Array.prototype.splice 메서드를 사용한다.

배열 메서드

배열 객체의 프로토타입인 Array.prototype은 프로토타입 메서드를 제공한다. 배열에는 원본배열을 직접 변경하는 메서드(mutator method)와 원본 배열을 직접 변경하지 않고 새로운 배열을 생성하여 반환하는 메서드(accessor method)가 있다.

✔ 가급적인 원본 배열을 직접 변경하지 않는 메서드를 사용하는 편이 좋다.

Array.isArray

Array.isArray 메서드는 전달된 인수가 배열이면 true, 배열이 아니면 false를 반환한다.

Array.isArray([1, 2]); // true
Array.isArray({}); // false

Array.prototype.indexOf

indexOf 메서드는 원본 배열에서 인수로 전달된 요소를 검색하여 인덱스를 반환한다. 중복되는 요소가 여러 개 있다면 첫 번째로 검색된 요소의 인덱스를 반환한다. 존재하지 않으면 -1를 반환한다.

const arr = [1, 2, 2, 3];
arr.indexOf(2); // 1
arr.indexOf(4); // -1
// 두 번째 인수는 검색을 시작할 인덱스다. 생략시 처음부터 검색
arr.indexOf(2, 2); // 2

✨ ES7에서 도입된 Array.prototype.includes로 존재여부를 확인할 수 있다.

Array.prototype.push

push 메서드는 인수로 전달받은 모든 값을 원본 배열의 마지막 요소로 추가한다. push 메서드는 원본 배열을 직접 변경한다.

👍 push 메서드보다는 ES6의 스프레드 문법을 사용하는 편이 좋다. 스프레드 문법은 부수 효과가 없다.

Array.prototype.pop

pop 메서드는 원본 배열에서 마지막 요소를 제거하고 제거한 요소를 반환한다. 빈 배열이면 undefined를 반환한다. pop 메서드는 원본 배열을 직접 변경한다.

Array.prototype.unshift

unshift 메서드는 인수로 전달받은 모든 값을 원본 배열의 선두에 요소로 추가하고 변경된 length 프로퍼티값을 반환한다.. unshift 메서드는 원본 배열을 직접 변경한다.

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

👍 ES6의 스프레드 문법을 사용하면 함수 호출 없이 표현식으로 선두에 요소를 추가할 수 있으며 부수 효과도 없다.

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

Array.prototype.shift

shift 메서드는 원본 배열에서 첫 번째 요소를 제거하고 제거한 요소를 반환한다. 빈 배열이면 undefined를 반환한다. shfit 메서드는 원본 배열을 직접 변경한다.

const arr = [1, 2];
let result = arr.shift();
console.log(result); // 1
console.log(arr); // [2]

Array.prototype.concat

concat 메서드는 인수로 전달된 값들을 원본 배열의 마지막 요소로 추가한 새로운 배열을 반환한다. 원본 배열은 변경되지 않는다.

const arr1 = [1, 2];
const arr2 = [3, 4];
let result = arr1.concat(arr2);
console.log(result); // [1, 2, 3, 4]

Array.prototype.splice

원본 배열의 중간에 요소를 추가하거나 중간에 있는 요소를 제거하는경우 splice메서드를 사용한다. splice 메서드는 3개의 매개변수가 있으며 원본 배열을 직접 변경한다.

const arr = [1, 2, 3, 4];
const arr2 = [1, 2, 3, 4];
const arr3 = [1, 2, 3, 4];
// 원본 배열의 인덱스 1부터 2개의 요소를 제거하고 그 자리에 새로운 요소 20, 30을 삽입
const result = arr.splice(1, 2, 20, 30);

// 원본 배열의 인덱스 1부터 0개의 요소를 제거하고 그 자리에 새로운 요소 100을 삽입
const result2 = arr2.splice(1, 0, 100);

// 원본 배열의 인덱스 1부터 2개의 요소를 제거한다.
const result3 = arr3.splice(1, 2);

console.log(result); // [2, 3]
console.log(result2); // [] -> 제거한 요소가 배열로 반환
console.log(result3); // [2, 3]
console.log(arr); // [1, 20, 30, 4]

Array.prototype.slice

slice 메서드는 인수로 전달된 범위의 요소들을 복사하여 배열로 반환한다. 원본 배열은 변경되지 않는다.

const arr = [1, 2, 3];
// arr[0]부터 arr[1] 이전까지 복사하여 반환한다.
arr.slice(0, 1); // [1]
arr.slice(1); // [2, 3]
arr.slice(-2); // [2, 3]

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

✔ 두 번째 인수를 생략하면 첫 번째 인수로 전달받은 인덱스부터 모든 요소를 복사하여 배열로 반환

✔ slice 메서드의 첫 번째 인수가 음수인 경우 배열의 끝에서부터 요소를 복사하여 배열로 반환

✔ 인수를 모두 생략하면 원본 배열의 복사본을 생성하여 반환한다.

Array.prototype.join

join 메서드는 원본 배열의 모든 요소를 문자열로 변환한 후, 인수로 전달받은 문자열, 즉 구분자로 연결한 문자열을 반환한다. 구분자는 생략 가능하며 기본 구분자는 콤마다.

const arr = [1, 2, 3, 4];
arr.join(''); // '1234'
arr.join(':'); // '1:2:3:4'

Array.prototype.reverse

reverse 메서드는 원본 배열의 순서를 반대로 뒤집는다. 이때 원본 배열이 변경된다. 반환값은 변경된 배열이다.

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]

const arr2 = [1, 2, 3];
arr2.fill(0, 1); // 채우기를 시작할 인덱스를 두번째 인수로
console.log(arr2); // [1, 0, 0]

const arr3 = [1, 2, 3, 4, 5];
arr3.fill(0, 1, 3); // 0을 인덱스 1부터 3이전까지 요소로 채운다.
console.log(arr3); // [1, 0, 0, 4, 5]

Array.prototype.includes

ES7에서 도입된 includes 메서드는 배열 내에 특정 요소가 포함되어 있는지 확인하여 true 또는 false를 반환한다. 첫 번째 인수로 검색할 대상을 지정한다.

const arr = [1, 2, 3];
arr.includes(2); // true
arr.includes(100); // false
arr.includes(1, 1); // false  -> 인덱스 1부터 탐색

Array.prototype.flat

ES10에서 도입된 flat 메서드는 인수로 전달한 깊이만큼 재귀적으로 배열을 평탄화한다. 중첩 배열을 평탄화할 깊이를 인수로 전달할 수 있다.

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

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

[1, [2, [3, [4]]]].flat(Infinity); // [1, 2, 3, 4]

배열 고차 함수

고차 함수는 함수를 인수로 전달받거나 함수를 반환하는 함수를 말한다. 자바스크립트의 함수는 일급 객체이므로 함수를 값처럼 인수로 전달할 수 있으며 반환할 수도 있다. 고차 함수는 외부 상태의 변경이나 가변 데이터를 피하고 불변성을 지향하는 함수형 프로그래밍에 기반을 두고 있다.

Array.prototype.sort

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

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

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.

const numbers = [1, 2, 3];
const pows = [];

numbers.forEach(item => pows.push(item ** 2));
console.log(pows); // [1, 4, 9]

✔ forEach 메서드의 콜백 함수는 forEach 메서드를 호출한 배열의 요소값과 인덱스, forEach 메서드를 호출한 배열 자체, 즉 this를 순차적으로 전달받을 수 있다.

✔ forEach 메서드는 원본배열을 변경하지 않는다. 하지만 콜백함수를 통해 원본 배열을 변경할 수는 있다.

const numbers = [1, 2, 3];
// 3개의 인수(요소값, 인덱스, this)를 전달
numbers.forEach((item, index, arr) => { arr[index] = item ** 2});
console.log(numbers); // [1, 4, 9]

✔ forEach 메서드의 반환값은 언제나 undefined다.

❗ forEach 메서드는 for문과는 달리 break, continue문을 사용할 수 없다.

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. 이때 원본 배열은 변경되지 않는다.

const numbers = [1, 4, 9];
const roots = numbers.map(item => Math.sqrt(item));
console.log(roots); // [1, 2, 3]
console.log(numbers); // [1, 4, 9]

❓ forEach 메서드와 map 메서드의 차이점은?
👉 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 매핑한 새로운 배열을 생성하기 위한 고차 함수다.

✔ forEach 메서드와 마찬가지로 map 메서드의 콜백 함수는 3개의 인수(요소값, 인덱스, this)를 순차적으로 전달받을 수 있다.

Array.prototype.filter

filter 메서드는 자신을 호출한 배열의 모든 요소를 순회하면서 인수로 전달받은 콜백 함수를 반복 호출한다. 그리고 콜백 함수의 반환값이 true인 요소로만 구성된 새로운 배열을 반환한다. 이때 원본 배열은 변경되지 않는다.

const numbers = [1, 2, 3, 4, 5];
const odds = numbers.filter(item => item % 2);
console.log(odds); // [1, 3, 5]

✔ filter 메서드는 콜백 함수의 반환값이 true인 요소만 추출한 새로운 배열을 반환한다.

✔ forEach 메서드와 마찬가지로 map 메서드의 콜백 함수는 3개의 인수(요소값, 인덱스, this)를 순차적으로 전달받을 수 있다.

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.

✔ reduce 메서드는 첫 번째 인수로 콜백 함수, 두 번째 인수로 초기값을 전달받는다.

✔ reduce 메서드의 콜백 함수에는 4개의 인수가 전달된다.

❗ 두 번째 인수에 오는 초기값은 생략할 수 있으나 reduce 메서드를 호출할 때는 언제나 초기값을 전달하는 것이 안전하다.

// 누적 합 
const sum = [1, 2, 3, 4].reduce((accumulator, currentValue, index, array) => accumulator + currentValue, 0);
console.log(sum); // 10

✔ reduce 메서드는 하나의 결과값을 반환한다.

• 평균 구하기

const values = [1, 2, 3, 4, 5, 6];
const average = values.reduce((acc, cur, i, {length}) => {
  return i === length -1 ? (acc + cur) / length : acc + cur;
}, 0);
console.log(average);

• 최대값 구하기

const values = [1, 2, 3, 4, 5];
const max = values.reduce((acc, cur) => (acc > cur ? acc : cur), 0);
console.log(max); // 5

Array.prototype.some

some 메서드는 자신을 호출한 배열의 요소를 순회하면서 인수로 전달된 콜백 함수를 호출한다. 이때 some 메서드는 콜백 함수의 반환값이 단 한 번이라도 참이면 true, 모두 거짓이면 false를 반환한다.

❗ some 메서드를 호출한 배열이 빈 배열인 경우 언제나 false를 반환한다.

[5, 10, 15].some(item => item > 10); // true
[5, 10, 15].some(item => item < 0); // false

Array.prototype.every

every 메서드는 자신을 호출한 배열의 요소를 순회하면서 인수로 전달된 콜백 함수를 호출한다. 이때 every 메서드는 콜백 함수의 반환값이 모두 참이면 true, 단 한번이라도 거짓이면 false를 반환한다.

❗ every 메서드를 호출한 배열이 빈 배열인 경우 언제나 true를 반환한다.

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

Array.prototype.find

ES6에서 도입된 find 메서드는 자신을 호출한 배열의 요소를 순회하면서 인수로 전달된 콜백 함수를 호출하여 반환값이 true인 첫 번째 요소를 반환한다. 콜백 함수의 반환값이 true인 요소가 존재하지 않는다면 undefined를 반환한다.

const users = [
  { id: 2, name: 'Kim' },
  { id: 2, name: 'Choi' }
];

users.find(user => user.id === 2); // {id: 2, name: 'Kim'}

❓ filter 메서드와 find 메서드의 차이점은 ?
👉 filter 메서드는 배열을 반환하고 find 메서드는 요소를 반환한다.

Array.prototype.findIndex

ES6에서 도입된 findIndex 메서드는 자신을 호출한 배열의 요소를 순회하면서 인수로 전달된 콜백 함수를 호출하여 반환값이 true인 첫 번째 요소의 인덱스를 반환한다. 콜백 함수의 반환값이 true인 요소가 존재하지 않는다면 -1을 반환한다.

const users = [
  { id: 2, name: 'Kim' },
  { id: 2, name: 'Choi' }
];

users.findIndex(user => user.id === 2); // 0

Array.prototype.flatMap

ES10에서 도입된 flatMap 메서드는 map 메서드를 통해 생성된 새로운 배열을 평탄화한다. 즉, map 메서드와 flat 메서드를 순차적으로 실행하는 효과가 있다.

const arr = ['hello', 'world'];
arr.map(x => x.split('')); 
// [
//  [ 'h', 'e', 'l', 'l', 'o' ],
//  [ 'w', 'o', 'r', 'l', 'd' ]
// ]
arr.map(x => x.split('')).flat();
// [ 'h', 'e', 'l', 'l', 'o', 'w', 'o', 'r', 'l', 'd' ]

❗ flatMap 메서드는 평탄화 깊이를 지정할 수는 없고 1단게만 평탄화한다.