[JS Deep Dive] 27장 정리 - 배열에 관하여

배열은 여러 개의 값을 순차적으로 나열한 자료구조

 

요소(element): 배열이 가지고 있는 값

• 자바스크립트의 모든 값은 배열의 요소가 될 수 있음
• 배열의 요소는 배열에서 자신의 위치를 나타내는 0 이상의 정수인 인덱스를 갖는다(0부터 시작)
• 배열은 요소의 개수, 배열의 길이를 나타내는 length 프로퍼티를 가짐
• 배열이라는 타입은 존재하지 않으며, 배열은 객체 타입이다.
• 배열은 배열 리터럴, Array 생성자 함수, Array.of, Array.from 메서드로 생성 가능
• 배열의 생성자 함수는 Array이며, 배열의 프로토타입 객체는 Array.prototype이다.

일반 객체와 배열을 구분하는 가장 명확한 차이는 “값의 순서”와 “length 프로퍼티”

 

자바스크립트의 배열은 자료구조에서 말하는 일반적인 의미의 배열과 다르다.

 

배열의 요소를 위한 각각의 메모리 공간은 동일한 크기를 갖지 않아도 되며, 연속적으로 이어져 있지 않을 수도 있다.

 

자바스크립트의 배열은 일반적인 배열의 동작을 흉내 낸 특수한 객체.

• 인덱스를 나타내는 문자열을 프로퍼티 키로 가지며, length 프로퍼티를 갖는 특수한 객체
• 자바스크립트 배열의 요소는 사실 프로퍼티 값

자바스크립트 배열은 해시 테이블로 구현된 객체이므로 인덱스로 요소에 접근하는 경우 일반적인 배열보다 성능적인 면에서 느릴 수밖에 없다.

하지만 요소를 삽입 또는 삭제하는 경우에는 일반적인 배열보다 빠른 성능을 기대할 수 있다.

대부분의 모던 자바스크립트 엔진은 배열을 일반 객체와 구별하여 좀 더 배열처럼 동작하도록최적화하여 구현

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length 프로퍼티와 희소 배열

length 프로퍼티의 값은 빈 배열일 경우 0이며, 빈 배열이 아닐 경우 가장 큰 인덱스에 1을 더한 값

 

배열은 요소를 최대 2^32-1개 가질 수 있다.

 

length 프로퍼티 값은 요소의 개수, 즉 배열의 길이를 바탕으로 결정되지만 임의의 숫자 값을 명시적으로 할당 가능

현재 length 프로퍼티 값보다 작은 숫자 값을 할당하면 배열의 길이가 줄어듬

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

arr.length = 3;

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

 

하지만 length 프로퍼티 값보다 큰 숫자 값을 할당하는 경우 length 프로퍼티 값은 변경되지만 실제로 배열의 길이가 늘어나지는 않음

(값 없이 비어 있는 요소를 위해 메모리 공간을 확보하지 않으며 빈 요소를 생성하지도 않음)

 

희소 배열: 배열의 요소가 연속적으로 위치하지 않고 일부가 비어 있는 배열

 

자바스크립트는 희소 배열을 문법적으로 허용

희소 배열은 length와 배열 요소의 개수가 일치하지 않음

희소 배열의 length는 희소 배열의 실제 요소 개수보다 언제나 크다

 

배열을 생성할 때에는 희소 배열을 생성하지 않도록 주의

→ 배열에는 같은 타입의 요소를 연속적으로 위치시키는 것이 최선

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배열 생성

배열 리터럴

가장 일반적이고 간편한 배열 생성 방식은 배열 리터럴을 사용하는 것

→ 배열 리터럴은 0개 이상의 요소를 쉼표로 구분하여 대괄호로 묶음

(프로퍼티 키가 없고 값만 존재)

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

 

배열 리터럴에 요소를 생략하면 희소 배열이 생성

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Array 생성자 함수

Object 생성자 함수를 통해 객체를 생성할 수 있듯이 Array 생성자 함수를 통해 배열을 생성할 수도 있다.

const arr = new Array(10);

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

Array 생성자 함수는 new 연사자와 함께 호출하지 않더라도, 즉 일반 함수로서 호출해도 생성하는 생성자 함수로 동작

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Array.of

전달된 인수를 요소로 갖는 배열을 생성

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

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Array.from

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

Array.from({ length: 2, 0: 'a', 1: 'b' }); // -> ['a', 'b']

// 문자열은 이터러블
Array.from('Hello'); // => ['H', 'e', 'l', 'l', 'o']

Array.from({ length: 3 }); // -> [undefined, undefined, undefined]

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

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배열 요소의 참조

배열의 요소를 참조할 때에는 대괄호([]) 표기법을 사용

대괄호 안에는 인덱스가 와야 한다.

배열도 존재하지 않는 요소를 참조하면 undefined를 반환

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배열 요소의 추가와 갱신

객체에 프로퍼티를 동적으로 추가할 수 있는 것처럼 배열에도 요소를 동적으로 추가 가능

존재하지 않는 인덱스를 사용해 값을 할당하면 새로운 요소가 추가된다.

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배열 요소의 삭제

배열의 특정 요소를 삭제하기 위해 delete 연산자를 사용할 수 있다.

희소 배열을 만드는 delete 연산자는 사용하지 않는 것이 좋다.

→ 희소 배열을 만들지 않으면서 배열의 특정 요소를 완전히 삭제하려면 Array.prototype.splice 메서드를 사용

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배열 메서드

배열을 다룰 때 유용한 다양한 빌트인 메서드를 제공

원본 배열을 직접 변경하는 메서드, 원본 배열을 직접 변경하지 않고 새로운 배열을 생성하여 반환하는 메서드가 있다.

Array.isArray

전달된 인수가 배열이 배열이면 true, 배열이 아니면 false를 반환

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Array.prototype.indexOf

indexOf 메서드는 원본 배열에서 인수로 전달된 요소를 검색하여 인덱스를 반환

indexOf 메서드는 배열에 특정 요소가 존재하는지 확인할 때 유용하다

if (foods.indexOf('orange') === -1 ) {
	(...)

(indexOf 메서드 대신 ES7에서 도입된 Array.prototype.includes 메서드를 사용하면 가독성이 더 좋다)

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Array.prototype.push

인수로 전달받은 모든 값을 원본 배열의 마지막 요소로 추가하고 변경된 length 프로퍼티 값을 반환 (원본 배열을 직접 변경)

마지막 요소로 추가할 요소가 하나 뿐이라면 push 메서드를 사용하지 않고 length 프로퍼티를 사용하여 배열의 마지막에 요소를 직접 추가할 수 있음 (push 메서드보다 빠름)

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Array.prototype.pop

원본 배열에서 마지막 요소를 제거하고 제거한 요소를 반환

원본 배열이 빈 배열이면 undefined를 반환

(원본 배열을 직접 변경)

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Array.prototype.unshift

인수로 전달받은 모든 값을 원본 배열의 선두에 요소로 추가하고 변경된 length 프로퍼티 값을 반환

(원본 배열을 직접 변경)

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Array.prototype.shift

원본 배열에서 첫 번째 요소를 제거하고 제거한 요소를 반환

원본 배열이 빈 배열이면 undefined를 반환

(원본 배열을 직접 변경)

shift 메서드와 push 메서드를 사용하면 큐를 쉽게 구현 가능

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Array.prototype.concat

concat 메서드는 인수로 전달된 값들(배열 또는 원시값)을 원본 배열의 마지막 요소로 추가한 새로운 배열을 반환

인수로 전달한 값이 배열인 경우 배열을 해체하여 새로운 배열의 요소로 추가

(원본 배열은 변경되지 않음)

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

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

 

push와 unshift 메서드는 concat 메서드로 대체 가능 (push와 unshift 메서드는 원본 배열을 변경)

concat 메서드는 ES6의 스프레드 문법으로 대체 가능

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

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

결론적으로 push/unshift 메서드와 concat 메서드를 사용하는 것보다는, ES6의 스프레드 문법을 일관성있게 사용하는 것을 권장

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Array.prototype.splice

원본 배열의 중간에 요소를 추가하거나 중간에 있는 요소를 추가하거나 중간에 있는 요소를 제거하는 경우 splice 메서드르 사용

(원본 배열을 직접 변경)

 

start: 원본 배열의 요소를 제거하기 시작할 인덱스, start가 음수인 경우 배열의 끝에서의 인덱스를 나타냄, -1이면 마지막 요소를 가리킴)

deleteCount: 원본 배열의 요소를 제거하기 시작할 인덱스인 start부터 제거할 요소의 개수, deleteCount가 0인 경우 아무것도 제거 안됨(옵션)

items: 제거한 위치에 삽입할 요소들의 목록. 생략할 경우 원본 배열에서 요소들을 제거하기만 함(옵션)

const arr = [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);

console.log(result); // [2,3]
console.log(arr); // [1, 20, 30, 4]

 

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

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

// 배열 array에서 item 요소를 제거, item 요소가 여러 개이면 첫 번째 요소만 제거
function remove(array, item) {

	const index = array.indexOf(item);
	
	if (index !== -1) array.splice(index, 1);
	
	return array;
}

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

 

filter 메서드를 사용하여 특정 요소를 제거할 수도 있다(특정 요소가 중복된 경우 모두 제거)

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

function removeAll(array, item) {
	return array.filter(v => v !== item);
}

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

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Array.prototype.slice

slice 메서드는 인수로 전달된 범위의 요소들을 복사하여 배열로 반환

원본 배열은 변경되지 않음

 

slice 메서드는 두 개의 매개변수를 갖는다

 

start: 복사를 시작할 인덱스. 음수인 경우 배열의 끝에서의 인덱스를 나타낸다. 예를 들어, slice(-2)는 배열의 마지막 두 개의 요소를 복사하여 배열로 반환

end: 복사를 종료할 인덱스. 이 인덱스에 해당하는 요소는 복사되지 않는다. end는 생략 가능하며 생략 시 기본값은 length 프로퍼티 값

const arr = [1,2,3];

// arr[0]로부터 arr[1] 이전 (arr[1] 미포함)
arr.slice(0,1); // -> [1]

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

// 원본은 변경되지 않는다.

 

slice 메서드의 인수를 모두 생략하면 원본 배열의 복사본을 생성하여 반환

 

이때 생성된 복사본은 얕은 복사를 통해 생성됨

slice 메서드가 복사본을 생성하는 것을 이용하여 arguments, HTMLCollection, NodeList 같은 유사 배열 객체를 배열로 변환할 수 있

다.

 

Array.from메서드를 사용하면 더욱 간단하게 유사 배열 객체를 배열로 변환 가능. Array.from 메서드는 유사 배열 객체 또는 이터러블 객체를 배열로 변환

function sum() {
	const arr = Array.from(arguments);
	console.log(arr); // [1,2,3]
	
	return arr.reduce((pre, cur) => pre + cur, 0);
}

console.log(sum(1,2,3)); // 6

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Array.prototype.join

원본 배열의 모든 요소를 문자열로 변환한 후, 인수로 전달받은 문자열, 즉 구분자로 연결한 문자열을 반환. 구분자는 생략 가능하며 기본 구분자는 콤마(’,’)

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

// 기본 구분자는 콤마
// 원본 배열 arr의 모든 요소를 문자열로 변환한 후 기본 구분자로 연결한 문자열을 반환
arr.join(); // -> '1,2,3,4';

// 원본 배열 arr의 모든 요소를 문자열로 변환한 후, 빈 문자열로 연결한 문자열을 반환
arr.join(''); // -> '1234'

// 원본 배열 arr의 모든 요소를 문자열로 변환한 후, 구분자 ':'로 연결한 문자열을 반환
arr.join(':'); // -> '1:2:3:4'

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Array.prototype.reverse

reverse 메서드는 원본 배열의 순서를 반대로 뒤집는다. (원본 배열이 변경됨)

반환값은 변경된 배열

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Array.prototype.fill

ES6에서 도입된 fill 메서드는 인수로 전달받은 값을 배열의 처음부터 끝까지 요소로 채움

(원본 배열이 변경됨)

const arr = [1,2,3];

// 인수로 전달받은 값 0을 배열의 처음부터 끝까지 요소로 채움
arr.fill(0);

// fill 메서드는 원본 배열을 직접 변경
console.log(arr); // [0,0,0]

두 번째 인수로 요소 채우기를 시작할 인덱스를 전달 가능

세 번째 인수로 요소 채우기를 멈출 인덱스로 전달

fill 메서드로 요소를 채울 경우 모든 요소를 하나의 값만으로 채울 수 밖에 없다.

 

Array.from 메서드를 사용하면 두 번째 인수로 전달한 콜백 함수로 전달한 콜백 함수를 통해 요소값을 만들면서 배열을 채울 수 있다.

// 인수로 전달받은 점수만큼 요소를 생성하고 0부터 1씩 증가하면서 요소를 채운다.
const sequences = (length = 0) => Array.from( { length }, (_, i) => i);
// const sequences = (length = 0) => Array.from(new Array(length), (_,i) => i);

console.log(sequences(3)); // [0, 1, 2]

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Array.prototype.includes

ES7에서 도입된 includes 메서드는 배열 내에 특정 요소가 포함되어 있는지 확인하여 true 또는 false를 반환

const arr = [1,2,3];

// 배열에 요소 2가 포함되어 있는지 확인
arr.includes(2); // -> true

두 번째 인수로 검색을 시작할 인덱스를 전달 가능

두 번째 인수를 생략할 경우 기본값 0이 설정됨.

만약 두 번째 인수에 음수를 전달하면 length 프로퍼티 값과 음수 인덱스를 합산하여(length + index) 검색 시작 인덱스를 설정

const arr = [1,2,3];

// 배열에 요소 3이 포함되어 있는지 인덱스 2(arr.length - 1)부터 확인
arr.includes(3, -1); // true

indexOf 메서드를 사용하여도 배열 내에 특정 요소가 포함되어 있는지 확인 가능

(indexOf 메서드를 사용하면 반환값이 -1인지 확인해 보아야하고 배열에 NaN이 포함되어 있는지 확인할 수 없다는 문제가 있음)

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Array.prototype.flat

인수로 전달한 깊이만큼 재귀적으로 배열을 평탄화

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

중첩 배열을 평탄화한 깊이를 인수로 전달할 수 있다. 인수를 생략할 경우 기본값은 1

인수로 Infinity를 전달하면 중첩 배열 모두를 평탄화

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배열 고차 함수

고차 함수: 함수를 인수로 전달받거나 함수를 반환하는 함수

자바스크립트의 함수는 일급 객체이므로 함수를 값처럼 인수로 전달할 수 있으며 반환할 수 있다.

 

함수형 프로그래밍은 순수 함수와 보조 함수의 조합을 통해 로직 내에 존재하는 조건문과 반복문을 제거하여 복잡성을 해결하고 변수의 사용을 억제하여 상태 변경을 피하려는 프로그래밍 패러다임

→ 순수 함수를 통해 부수 효과를 최대한 억제

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Array.prototype.sort

원본 배열을 직접 변경하며 정렬된 배열을 반환

sort 메서드는 기본적으로 오름차순으로 요소를 정렬

한글 문자열인 요소도 오름차순으로 정렬

 

문자열 배열 [’2’, ‘10’]을 sort 메서드로 정렬하면 문자열 ‘10’의 유니코드 코드 포인트가 문자열 ‘2’의 유니코드 코드 포인트보다 앞서므로 [’10’, ‘2’]로 정렬된다.

→ 숫자 요소를 정렬할 때는 sort 메서드에 정렬 순서를 정의하는 비교 함수를 인수로 전달해야

→ 비교 함수는 양수나 음수 or 0을 반환해야

 

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

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

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

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Array.prototype.forEach

조건문이나 반복문은 로직의 흐름을 이해하기 어렵게 한다.

→ for문은 반복을 위한 변수를 선언해야 하며, 조건식과 증감식으로 이루어져 있어 함수형 프로그래밍이 추구하는 바와 맞지 않음

forEach 메서드는 for 문을 대체할 수 있는 고차 함수

→ 자신의 내부에서 반복문을 실행

→ 반복문을 추상화한 고차 함수로서 내부에서 반복문을 통해 자신을 호출한 배열을 순회하면서 수행해야 할 처리를 콜백 함수로 전달받아 반복 호출

 

forEach 메서드는 콜백 함수를 호출할 대 3개의 인수, forEach 메서드를 호출한 배열의 요소값과 인덱스, 호출한 배열(this)를 순차적으로 전달.

// forEach 메서드는 콜백 함수를 호출하면서 3개(요소값, 인덱스, this)의 인수를 전달
[1,2,3].forEach((item, index, arr) => {
	console.log('요소값: ${item}, 인덱스: ${index}, this: ${JSON.stringify(arr)}`);
});

/*
요소값: 1, 인덱스: 0, this: [1,2,3]
요소값: 2, 인덱스: 1, this: [1,2,3]
요소값: 3, 인덱스: 2, this: [1,2,3]
*/

forEach 메서드도 내부에서는 반복문(for 문)을 통해 배열을 순회

→ 반복문을 메서드 내부로 은닉하여 로직의 흐름을 이해하기 쉽게 만듬

 

forEach 메서드는 break, continue문 사용불가능.

→ 배열의 모든 요소를 빠짐 없이 순회하며 순회 중단 불가

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Array.prototype.map

자신이 호출한 배열의 모든 요소를 순회하면서 인수로 전달받은 콜백 함수를 반복 호출

→ 콜백 함수의 반환값들로 구성된 새로운 배열을 반환함

(원본 배열 변경 x)

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]

 

map 메서드가 생성하여 반환하는 새로운 배열의 length 프로퍼티 값은 map 메서드를 호출한 배열의 length 프로퍼티 값과 반드시 일치

→ map 메서드를 호출한 배열과 map 메서드가 생성하여 반환한 배열은 1:1 매핑

 

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

// map 메서드는 콜백 함수를 호출하면서 3개(요소값, 인덱스, this)의 인수를 전달
[1,2,3].map((item, index, arr) => {
	console.log(`요소값: ${item}, 인덱스: ${index}, this: ${JSON.stringfy(arr)}`);
	return item;
});

/*
요소값: 1, 인덱스: 0, this: [1,2,3]
요소값: 2, 인덱스: 1, this: [1,2,3]
요소값: 3, 인덱스: 2, this: [1,2,3]
*/

더 나은 방법은 ES6의 화살표 함수를 사용하는 것

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Array.prototype.filter

filter 메서드는 자신이 호출한 배열의 모든 요소를 순회하면서 인수로 전달받은 콜백 함수를 반복 호출

(콜백 함수의 반환값이 true인 요소로만 구성된 새로운 배열을 반환)

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

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

 

filter 메서드가 생성하여 반환한 새로운 배열의 length 프로퍼티 값은 filter 메서드를 호출한 배열의 length 프로퍼티 값과 같거나 작다.

filter 메서드 또한 콜백 함수를 호출하면서 3개(요소값, 인덱스, this)의 인수를 전달

filter 메서드를 사용해 특정 요소를 제거할 경우 특정 요소가 중복되어 있다면 중복된 요소가 모두 제거됨

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Array.prototype.reduce

자신을 호출한 배열의 모든 요소를 순회하며 인수로 전달받은 콜백 함수를 반복 호출

→ 콜백 함수의 반환값을 다음 순회 시에 콜백 함수의 첫 번째 인수로 전달하면서 콜백 함수를 호출하여 하나의 결과값을 만들어 반환

첫 번째 인수로 콜백 함수, 두 번째 인수로 초기값을 전달받음

// 1부터 4까지 누적을 구한다
const sum = [1,2,3,4].reduce((accumulator, currentValue, index, array)
=> accumulator + currentValue, 0 );

console.log(sum); // 10

 

reduce 메서드는 하나의 결과값을 반환

평균 구하기, 최대값 구하기, 요소의 중복 횟수 구하기, 중첩 배열 평탄화, 중복 요소 제거, 등등..

중복되지 않는 유일한 값들의 집합인 Set을 사용할 수 있다. (추천)

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

const result = [...new Set(values)];
console.log(result); // [1,2,3,5,4]

reduce 메서드를 호출할 때는 언제나 초기값을 전달하는 것이 안전

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Array.prototype.some

some 메서드는 자신을 호출한 배열의 요소를 순회하면서 인수로 전달된 콜백 함수를 호출

콜백 함수의 반환값이 단 한 번이라도 참이면 true, 모두 거짓이면 false 반환

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

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Array.prototype.every

자신을 호출한 배열의 요소를 순회하면서 인수로 전달된 콜백 함수를 호출

콜백 함수의 반환값이 모두 참이면 true, 단 한 번이라도 거짓이면 false를 반환

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

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Array.prototype.find

ES6에서 도입

자신을 호출한 배열의 요소를 순회하면서 인수로 전달된 콜백 함수를 호출하여 반환값이 true인 첫 번째 요소를 반환

→ 만약 없으면 undefined 반환

(find 메서드는 배열이 아니라 요소를 반환한다)

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Array.prototype.findIndex

ES6에서 도입

자신을 호출한 배열의 요소를 순회하면서 인수로 전달된 콜백 함수를 호출하여 반환값이 true인 첫 번째 요소의 인덱스를 반환

→ true인 요소가 없으면 -1을 반환

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Array.prototype.flatMap

ES10에서 도입된 flatMap 메서드는 map 메서드를 통해 생성된 새로운 배열을 평탄화한다.

const arr = ['hello', 'world'];

// map과 flat을 순차적으로 실행
arr.map(x => x.split('')).flat();
// -> ['h', 'e', 'l', 'l', 'o', 'w','o', 'r', 'l', 'd'[

.. flatMap은 map을 통해 생성된 새로운 배열을 평탄화
arr.flatMap(x => x.split(''));
// 위와 같은 결과