面试20个人居然没有一个写出数组扁平化?如何手写flat函数

前言

由于上半年参加了校招的技术面试, 前前后后面了20多个人了, 每次面试都会让应聘者手写一下数组扁平化flat(),但是发现居然没有一个能够完成写出来, 所以打算总结一下如果遇到了数组扁平化的题目(也可以叫做手动封装flat()方法),到底应该怎么写,怎么写可以得更高的分;

话不多说, 接下来我将站在面试官的角度分析所有常见的实现方法, 并附上对应的得分情况: 五星打分制

满分: ⭐⭐⭐⭐⭐

题目

题目描述:

已有多级嵌套数组 : [1, [2, [3, [4, 5]]], 6] 将其扁平化处理
输出: [1,2,3,4,5,6]

什么是扁平化

定义 : 扁平化就是将多维数组变成一维数组,不存在数组的嵌套

实现扁平化的方法 封装 flatten

1. ES6 flat

flat(depth)
方法会按照一个可指定的深度递归遍历数组，并将所有元素与遍历到的子数组中的元素合并为一个新数组返回。

参数:

depth(可选) 指定要提取嵌套数组的结构深度,默认值为 1

返回值:

返回一个新数组,包含数组与提取嵌套数组的所有元素的新数组

使用 Infinity，可展开任意深度的嵌套数组

封装思路: 使用 es6 自带 API 处理

 const arr = [1, [2, [3, [4, 5]]], 6]

 function flatten(params) {
   return params.flat(Infinity)
 }
 console.log(flatten(arr));

 // 输出: [1,2,3,4,5,6]
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得分 : ⭐

直接使用自带的方法可以很快的实现, 但是面试官当然不希望就看到这些呀 !

2. toString

如果数组的项全为数字，可以使用join()，toString()可以利用数组toString() 转为字符串

function flatten(arr) {
  return arr.toString().split(',').map(item =>parseFloat(item))
}
console.log(flatten(arr));
// 输出:[ 1, 2, 3, 4, 5, 6 ]
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得分 : ⭐ (并不是要考你的数组的方法调用)

3. 使用正则替换

看到嵌套的数组,如果在字符串的角度上看就是多了很多[ 和],如果把它们替换就可以实现简单的扁平化

function flatten (arr) {
  console.log('JSON.stringify(arr)', typeof JSON.stringify(arr))
  let str= JSON.stringify(arr).replace(/(\[|\])/g, '');
  str = '[' + str + ']';
  arr = JSON.parse(str);
  return arr
}
console.log(flatten(arr))
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**得分 : **⭐ (并不是要考你的数组的方法调用)

4. 循环递归

4.1 循环 + concat + push

当只有一层嵌套数组使用push的方式扁平化

[1, [2, 3,4,5,6]]

let result = [];
for (let i = 0; i < arr2.length; i++) {
  
  result = result.concat((arr2[i]));

}

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

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如果有多层嵌套的数组就需要使用 递归的思想 :

思路

1. 循环判断数组的每一项是否是数组: Array.isArray(arr[i])
2. 是数组就递归调用上面的扁平化一层的代码 result = result.concat(flatten(arr[i]));
3. 不是数组,直接通过push添加到返回值数组

function flatten(arr) {
  let result = [];
  for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
    if (Array.isArray(arr[i])) {
      result = result.concat(flatten(arr[i]));
    } else {
      result.push(arr[i])
    }
  }
  return result
}

console.log(flatten(arr));
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或者使用forEach 立即执行函数

// 递归版本的反嵌套
function flatten(array) {
  var flattend = [];
  (function flat(array) {
    array.forEach(function(el) {
      if (Array.isArray(el)) flat(el);
      else flattend.push(el);
    });
  })(array);
  return flattend;
}
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当然循环可以更改成forEach循环,for of …等其他循环,简单的循环递归就能够一样的解决啦~

得分: ⭐⭐⭐ (能够使用递归写出数组扁平化,缺少控制层级关系)

4.2 增加参数控制扁平化深度

这个可以理解为手写flat()方法啦~

// forEach 遍历数组会自动跳过空元素
const eachFlat = (arr = [], depth = 1) => {
  const result = []; // 缓存递归结果
  // 开始递归
  (function flat(arr, depth) {
    // forEach 会自动去除数组空位
    arr.forEach((item) => {
      // 控制递归深度
      if (Array.isArray(item) && depth > 0) {
        // 递归数组
        flat(item, depth - 1)
      } else {
        // 缓存元素
        result.push(item)
      }
    })
  })(arr, depth)
  // 返回递归结果
  return result;
}

// for of 循环不能去除数组空位，需要手动去除
const forFlat = (arr = [], depth = 1) => {
  const result = [];
  (function flat(arr, depth) {
    for (let item of arr) {
      if (Array.isArray(item) && depth > 0) {
        flat(item, depth - 1)
      } else {
        // 去除空元素，添加非 undefined 元素
        item !== void 0 && result.push(item);
      }
    }
  })(arr, depth)
  return result;
}
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得分: ⭐⭐⭐⭐ (能够使用递归写出数组扁平化,可以通过参数控制层级关系)

4.3 巧用 reduce

reduce
方法为数组中的每个元素按序执行一个reducer函数,每一次运行 reducer 会将先前元素的计算结构作为参数传入,最后将其结果汇总为单个返回值

参数:

1. callbackFn
   一个 reducer 函数,包含四个参数:

• previousVal :上一次调用callbackFn时的返回值,在第一次调用时,若指定了初始值initialValue,previousVal 的值就位 initialValue,否则初始值就是为数组的索引为 0 的元素
• currentVal:数组中正在处理的元素,在第一次调用时,若指定了初始值,其值则为数组索引为 0 的元素 array[0],否则为 array[1]
• currentIndex: 数组中正在处理的元素的索引,若指定了初始值 initialValue,则起始索引号为 0,否则从索引 1 起始
• array : 用于遍历的数组

2. initialValue(可选) : 作为第一次调用 callback 函数时参数 previousValue 的值

返回值: 使用 reducer 回调函数遍历整个数组后的结果

思路:

当我们使用 reduce 来解析第一层数组,可以得到:

const arr = [1, [[2, 3], 4],5]
const result = arr.reduce((acc, val) => acc.concat(val), []);
console.log(result);
// 输出: [1,[2,3],4,5]
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可以看出上面的代码可以扁平化一层数组,对于多层级嵌套的数组, 这个时候就需要使用递归的思想来解决问题了,再次遍历数组,发现数组元素任然是数组的时候,再次执行上面扁平化

手写方法

const arr = [1, [[2, 3], 4],5]
const flatten = (arr, deep = 1) => {
    if (deep <= 0) return arr;
    return arr.reduce((res, curr) => res.concat(Array.isArray(curr) ? flatten(curr, deep - 1) : curr), [])
}
// function flatten (arr,deep=1) {
// return   arr.reduce((acc,val) => acc.concat(Array.isArray(val)? flatten(val,deep-1):val),[])
// }
console.log(arr, Infinity);
// 输出:[ 1, 2, 3, 4, 5, 6 ]
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得分: ⭐⭐⭐⭐ (能够使用递归写出数组扁平化,巧用reduce方法可加分)

4.4 使用 Generator 函数

GeneratorFunction是协程在 ES6 的实现，最大特点就是可以交出函数的执行权（即暂停执行）。

它不同于普通函数，是可以暂停执行的，所以函数名之前要加星号，以示区别。

整个 Generator 函数就是一个封装的异步任务，或者说是异步任务的容器。异步操作需要暂停的地方，都用 yield 语句注明。Generator 函数的执行方法如下。

构造器生成新的生成器函数

function* flatten(array) {
    for (const item of array) {
        if (Array.isArray(item)) {
            yield* flatten(item);
        } else {
            yield item;
        }
    }
}

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得分: ⭐⭐⭐ (使用Generator 函数 进行递归)

5. 使用堆栈 stack 避免递归

递归循环都可通过维护一个堆结构来解决

如果不使用递归数组来实现扁平化,可以使用堆栈来解决

深度的控制比较低效，因为需要检查每一个值的深度

思路:

1. 把数组通过一个栈来维护
2. 当栈不为空的时候循环执行处理
3. pop()将栈尾出栈
4. 如果出栈的元素是数组,就将该元素解构后每一元素进行入栈操作
5. 出栈的元素不是数组就push进返回值res
6. 反转恢复原数组的顺序

var arr1 = [1,2,3,[1,2,3,4, [2,3,4]]];
function flatten(arr) {
  const stack = [...arr];
  const res = [];
  while (stack.length) {
    // 使用 pop 从 stack 中取出并移除值
    const next = stack.pop();
    if (Array.isArray(next)) {
      // 使用 push 送回内层数组中的元素，不会改动原始输入
      stack.push(...next);
    } else {
      res.push(next);
    }
  }
  // 反转恢复原数组的顺序
  return res.reverse();
}
flatten(arr1);// [1, 2, 3, 1, 2, 3, 4, 2, 3, 4]
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得分: ⭐⭐⭐⭐ (使用数据结构栈的特性取代递归操作,减少时间复杂度)

6.while 循环+ some方法

some :方法测试数组中是不是至少有 1 个元素通过了被提供的函数测试。它返回的是一个 Boolean 类型的值。

思路

通过some来判断数组中是否用数组,通过while不断循环执行判断,
如果是数组的话可以使用 拓展运算符... … 每次只能展开最外层的数组,加上contact来减少嵌套层数,

function flatten(arr) {
  while (arr.some(item=> Array.isArray(item))) {
    console.log(...arr)
    arr = [].concat(...arr)
    console.log(arr)
  }
  return arr
}
console.log(flatten(arr));
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得分: ⭐⭐⭐⭐ (使用while循环取消递归操作, 巧用some操作进行判断)

总结

实现数组扁平化的方法有很多, 评分也每个人有各自的看法, 欢迎大家在评论区留下你自己对每个实现方式的评分,一起学习交流哦!

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