[자바스크립트] 배열과 배열 메서드

본 내용은 이웅모 님의 모던 "자바스크립트 DeepDive" 책을 보고 정리한 내용입니다. 저작권 보호를 위해 책의 내용은 요약되었습니다.
 

배열(Array)이란?

• 배열은 순서가 있는 값의 리스트로, 인덱스를 사용하여 각 값에 접근할 수 있고, 0부터 시작하는 정수 인덱스를 가진다보통 [ ]를 사용하여 생성하며, 각 요소는 쉼표로 구분된다.
• 배열에는 여러 종류의 데이터 타입이 혼합되어 포함될 수 있다.
• 배열의 길이를 나타내는 legth 프로퍼티를 가진다.
• 배열은 객체 타입이다.
• 자바스크립트의 배열은 희소 배열이다.

밀집 배열 (Dense Array)

밀집 배열은 연속된 메모리 공간에 빈틈없이 데이터를 저장하는 배열로 각 요소는 인덱스를 사용하여 직접 액세스할 수 있다. 주로 0부터 시작하는 연속된 정수 인덱스를 가지며, 이러한 배열은 각 요소의 값에 대한 직접적인 메모리 공간을 차지하므로 요소로의 접근이 빠르고 효율적이다. 하지만 데이터가 연속적으로 저장되기 때문에 메모리 낭비가 발생할 수 있고, 삽입이나 삭제의 경우에는 비효율적이다.

희소 배열 (Sparse Array)

희소 배열은 실제 데이터가 존재하는 일부 요소만이 메모리에 저장되는 배열로, 데이터가 연속적으로 저장되지 않기 때문에 메모리 공간을 절약할 수 있다. 대표적인 예로는 해시맵이나 딕셔너리가 있고, 자바스크립트의 배열도 이에 속한다. 희소 배열은 메모리를 효율적으로 사용하지만 요소로의 접근이 밀집 배열보다 조금 느리고, 삽입이나 삭제하는 경우에는 빠르고 효율적이다.
 
 

length 프로퍼티

• 배열의 요소 개수, 즉 배열의 길이를 나타내는 값이다.
• 배열의 요소를 추가하거나 삭제하면 프로퍼티 값이 자동으로 변경된다.
• length 프로퍼티에 임의로 값을 할당하면 값이 기존 길이보다 작을경우에는 배열의 길이가 줄어들고 클 경우에는 프로퍼티의 값만 변경되어 배열의 길이는 변경되지 않는다.
• 희소 배열은 배열의 길이보다 실제 요소의 개수가 적다.
• 정수 이외의 값을 인덱스처럼 사용하면 요소가 아닌 프로퍼티가 생성되는데 이때 추가된 프로퍼티는 length에 포함되지 않는다.
• 배열 생성 시 희소배열은 생성하지 않도록 주의해야 한다.
• 배열은 같은 타입의 요소를 연속적으로 위치시키도록 해야 한다.

 예시)

const numArr = [1,,3,,5]

console.log(numArr.length); // 출력 : 5
console.log(numArr); // 출력 : [ 1, <1 empty item>, 3, <1 empty item>, 5 ]

// getOwnPropertyDescriptors : 심볼형 프로퍼티를 포함한 프로퍼티 설명자 전체를 반환
console.log(Object.getOwnPropertyDescriptors(numArr)) // index 1과 3의 값은 존재하지 않는다.
/* 출력 :
{
  '0': { value: 1, writable: true, enumerable: true, configurable: true },
  '2': { value: 3, writable: true, enumerable: true, configurable: true },
  '4': { value: 5, writable: true, enumerable: true, configurable: true },
  length: { value: 5, writable: true, enumerable: false, configurable: false }
}
*/

const proArr = [];

// 배열
proArr[0] = 1
proArr['1'] = 2
console.log(proArr.length) // 출력 : 2

// 프로퍼티
proArr['이'] = 3
proArr[2.1] = 3
proArr[-1] = 3
console.log(proArr.length) // 출력 : 2

 
 
 

배열 생성 방법

1. 리터럴 표기법

• 가장 일반적인 방법으로, 배열 요소를 [ ]로 묶어 표현하고, 각 요소는 쉼표로 구분된다.

 
예시)

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

 

2. Array 생성자

• Array 생성자를 사용하여 배열을 생성시 요소를 나열하거나 배열의 길이를 지정할 수 있다.
• new 연산자를 호출하지 않아도 new.target을 내부에서 확인하기에 정상적으로 동작한다.

예시)

const arr1 = new Array(3);
console.log(arr1); // 출력 : [ <3 empty items> ]
console.log(arr1.length); // 출력 : 3

const arr2 = new Array(1,2,3);
console.log(arr2); // 출력 : [ 1, 2, 3 ]
console.log(arr2.length); // 출력 : 3

const arr3 = Array(1,2,3);
console.log(arr3); // 출력 :  [ 1, 2, 3 ]
console.log(arr3.length); // 출력 : 3

 

3. Array.of 메서드

• Array.of 메서드는 전달된 인수를 사용하여 배열을 생성하고, 전달된 인수가 1개의 숫자여도 그 숫자가 요소인 배열을 생성한다.

예시)

const arr = Array.of(3);
console.log(arr); // 출력 : [ 3 ]
console.log(arr.length); // 출력 : 1

 

4. Array.from 메서드

• Array.from 메서드는 ES6에서 도입된 메서드로 유사 배열 객체나 이터러블 객체를 인수로 배열을 변환하여 생성한다.
• 두 번쨰 인수로 전달한 콜백함수의 첫번째 인수로 생성된 배열의 요소값과 인덱스를 전달하면서 호출하고, 콜백함수의 반환값으로 구성된 배열을 반환한다.

예시)

// 유사 배열 객체를 변환하여 배열을 생성
const arr1= Array.from({length:3, 0:1, 1:2, 2:3});
console.log(arr1); // 출력 : [ 1, 2, 3 ]

// 이터러블인 문자열을 변환하여 배열을 생성
const arr2 = Array.from('sjmoon');
console.log(arr2); // 출력 : [ 's', 'j', 'm', 'o', 'o', 'n' ]

// from 메서드 두번째 인수의 첫번째 인수는 생성된 배열의 요소값, 두번째 인수는 인덱스
const arr3 = Array.from({length : 3}, (a=2, i) => a*i);
console.log(arr3) // 출력 : [ 0, 2, 4 ]

 
 

배열의 삭제

• 배열은 객체이기에 delete연산자를 사용하여 특정 요소를 삭제할 수 있다.
• delete로 삭제시 배열은 희소 배열이 되고 length 같은 프로퍼티의 값은 변경되지 않기에 delete 연산자는 사용하지 않는 것이 좋다.
• 배열의 특정요소 삭제시 Array.prototype.splice 메서드를 사용하는 것이 좋다.

예시)

const arr = ['sjmoon'];
console.log(arr); // 출력 : [ 'sjmoon' ]
console.log(arr.length); // 출력 : 1

delete arr[0];
console.log(arr); // 출력 : [ <1 empty item> ]
console.log(arr.length); // 출력 : 1

const arr2 = ['splice1','splice2'];
console.log(arr2); // 출력 : [ 'splice1', 'splice2' ]
console.log(arr2.length); // 출력 : 2

// arr2[0] 부터 1개의 요소만 제거
arr2.splice(0,1);
console.log(arr2); // 출력 : [ 'splice1' ] 
console.log(arr2.length); // 출력 : 1

 
 

배열 메서드

자바스크립트의 배열은 여러 빌트인 메서드를 제공하는데 정적메서드와 프로토타입 메서드를 제공한다.
원본 배열을 직접 변경하는 메서드와 새로운 배열을 생성하여 반환하는 메서드로 나뉜다.
ES5 이후부터 도입된 메서드는 대부분 원본 배열을 변경하지 않고, 원본 배열을 변경하지 않는 메서드를 사용하는 것이 좋다.
 

1. Array.isArray

• 주어진 값이 배열인지 아닌지를 판별하는 정젓 메서드로, 배열이면 true 아니면 false를 반환한다.

예시)

const arr = [1, 2, 3];
const notArr = "sjmoon";

console.log(Array.isArray(arr)); //  출력 : true
console.log(Array.isArray(notArr)); // 출력 : false

 

2. Array.prototype.indexOf

• 배열 내에서 특정 요소의 인덱스를 찾는 배열 메서드로, 주어진 값과 일치하는 첫 번째 요소의 인덱스를 반환하며, 일치하는 요소가 없을 경우 -1을 반환한다.
• 두 번째 인수는 검색을 시작하는 인덱스이고, 생략시 처음부터 검색한다.
• ES7에서 도입된 Array.prototype.includes 메서드를 사용하면 가독성이 더 좋다.

예시)

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

const index = arr.indexOf(3);
console.log(index); // 출력 : 2

const index2 = arr.indexOf(6);
console.log(index2); // 출력 : -1

// 두번째 인수는 검색을 시작하는 인덱스이다.
const index3 = arr.indexOf(2,3);
console.log(index3); // 출력 : 5

console.log(arr.includes(1)); // 출력 : true
console.log(arr.includes(6)); // 출력 : false

 

3. Array.prototype.push와 Array.prototype.pop

•  Array.prototype.push 메서드는 배열의 끝에 하나 이상의 요소를 추가한다. 추가된 요소의 개수는 인자로 전달할 수 있다.
• Array.prototype.pop 메서드는 배열의 마지막 요소를 제거하고 해당 요소를 반환한다.
• push 메서드와 pop 메서드를 사용하여 스택을 구현할 수 있다.
• push 메서드는 원본 배열을 직접 변경하는 부수 효과가 있기에 ES6의 스프레드 문법을 사용하는 것이 좋다.

예시) 스택 구현 예시

function Stack() {
    this.data = []; // 스택을 위한 배열
}

// 스택에 요소 추가
Stack.prototype.push = function(item) {
    this.data.push(item);
};

// 스택에서 요소 제거 및 반환
Stack.prototype.pop = function() {
    return this.data.pop();
};

// 스택의 현재 크기 반환
Stack.prototype.size = function() {
    return this.data.length;
};

// 스택의 상단 요소 반환
Stack.prototype.peek = function() {
if (this.isEmpty()) {
        return undefined;
    }
    return this.data[this.size() - 1];
};

// 스택이 비어있는지 확인
Stack.prototype.isEmpty = function() {
    return this.size() === 0;
};
  
// 예시
const myStack = new Stack();
myStack.push(1);
myStack.push(2);
myStack.push(3);

console.log(myStack.pop()); // 출력 : 3
console.log(myStack.pop()); // 출력 : 2

console.log(myStack.peek()); // 출력 : 1
console.log(myStack.size()); // 출력 : 1
console.log(myStack.isEmpty()); // 출력 : false

console.log(myStack.pop()); // 출력 : 1
console.log(myStack.isEmpty()); // 출력 : true

 
예시) 스프레드 문법을 사용한 배열 요소 추가

const arr = [1,2,3];

// length 프로퍼티를 사용하여 배열 요소 추가
arr[arr.length] = 4;
console.log(arr); // 출력 : [ 1, 2, 3, 4 ]

// 스프레드 문법을 사용하여 배열 요소 추가
const arr2 = [...arr, 5];
console.log(arr2); // 출력 : [ 1, 2, 3, 4, 5 ]

 

4. Array.prototype.unshift와 Array.prototype.shift

• Array.prototype.unshift 메서드는 배열의 시작 부분에 하나 이상의 요소를 추가한다, 추가된 요소의 개수는 인자로 전달할 수 있다.
• Array.prototype.shift 메서드는 배열의 첫 번째 요소를 제거하고 해당 요소를 반환한다.
• unshift 메서드와 shift 메서드를 사용하여 큐를 구현할 수 있다.

예시) 큐 구현 예시

function Queue() {
  this.data = []; // 큐를 위한 배열
}

// 큐에 요소 추가
Queue.prototype.enqueue = function(item) {
  this.data.push(item);
};

// 큐에서 요소 제거 및 반환
Queue.prototype.dequeue = function() {
  return this.data.shift();
};

// 큐의 현재 크기 반환
Queue.prototype.size = function() {
  return this.data.length;
};

// 큐의 첫 번째 요소 반환
Queue.prototype.front = function() {
  if (this.isEmpty()) {
    return undefined;
  }
  return this.data[0];
};

// 큐가 비어있는지 확인
Queue.prototype.isEmpty = function() {
  return this.size() === 0;
};

// 예시
const myQueue = new Queue();
myQueue.enqueue(1);
myQueue.enqueue(2);
myQueue.enqueue(3);

console.log(myQueue.dequeue()); // 출력 : 1
console.log(myQueue.dequeue()); // 출력 : 2

console.log(myQueue.front()); // 출력 : 3
console.log(myQueue.size()); // 출력 : 1
console.log(myQueue.isEmpty()); // 출력 : false

console.log(myQueue.dequeue()); // 출력 : 3
console.log(myQueue.isEmpty()); // 출력 : true

 
예시) 스프레드 문법을 사용한 배열 요소 추가

const arr = [3,4,5];

arr.unshift(1,2);
console.log(arr); // 출력 : [ 1, 2, 3, 4, 5 ]

// 스프레드 문법을 사용하여 배열 요소 추가
const arr2 = [0, ...arr];
console.log(arr2); // 출력 : [ 0, 1, 2, 3, 4, 5 ]

 

5. Array.prototype.concat

• 여러 개의 배열을 결합하여 새로운 배열을 생성하는 역할을 한다.
• 이 메서드는 unshift 메서드와 push 메서드와 다르게 원본 배열을 변경하지 않고 새로운 배열을 반환한다.
• 스프레드 문법을 사용하여 concat 메서드를 대체할 수 있다.

예시)

const arr = [1, 2, 3];
const arr2 = [4, 5, 6];

const newArr = arr.concat(arr2);
console.log(newArr); // 출력 :[1, 2, 3, 4, 5, 6]

const arr3 = [7, 8, 9];
const combinedArr = arr.concat(arr2, arr3);
console.log(combinedArr); // 출력 :[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

// 스프레드 문법을 사용하여 concat 메서드 구현
const spreadArr = [...arr, ...arr2, ...arr3];
console.log(spreadArr); // 출력 : [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

 

6.  Array.prototype.splice

• 배열의 특정 위치에서 요소를 추가하거나 제거하는 역할을 한다. 이 메서드는 원본 배열을 수정하며, 필요에 따라 제거된 요소들을 반환한다.
• 첫 번째 인수는 원본 배열의 요소를 제거하기 시작할 인덱스 이다. 음수일 경우에는 배열의 마지막에서의 인덱스를 나타낸다.
• 두 번째 인수는 원본 배열의 요소를 제거하기 시작할 인덱스부터 제거할 요소의 개수다. 0일 경우 아무런 요소도 제거되지 않는다.
• 세 번째 인수부터는 제거한 위치에 삽입할 요소들이다. 생략할 경우 요소 제거만 이루어진다.
• splice 메서드 사용 시 제거한 요소를 반환한다.
• filter 메서드를 사용하여 특정요소를 일괄로 삭제할 수 있다.

예시)

const arr = [0, 1, 2, 3, 4, 5];

// 인덱스 0부터 1개의 인수르 제거하고 제거한 요소를 반환한다.
const rmArr = arr.splice(0, 1);
console.log(arr); // 출력 : [ 1, 2, 3, 4, 5 ]
console.log(rmArr); // 출력 : [ 0 ]

// 인덱스 2부터 2개의 요소를 제거하고, 그 위치에 6과 7을 추가
arr.splice(2, 2, 6, 7);
console.log(arr); // 출력 : [ 1, 2, 6, 7, 5 ]

// filter 메서드를 사용하여 i 전부 제거
function remove(a, i){
    return a.filter(v => v !== i)
}

console.log(remove(arr, 2)); // 출력 : [ 1, 6, 7, 5 ]

 

7. Array.prototype.slice

• 배열의 일부분을 복사하여 새로운 배열을 생성한다. 이 메서드는 시작 인덱스부터 끝 인덱스 직전까지의 요소를 새로운 배열로 생성하여 반환한다.
• 첫 번째 요소는 복사를 시작할 인덱스로, 음수일 경우 배열의 마지막에서의 인덱스를 나타낸다.
• 두 번째 요소는 복사가 끝나는 인덱스로 해당 인덱스의 요소는 복사되지 않는다.
• 인수를 생력하면 원본 배열을 그대로 복사하여 반환하는데 이를 이용해 arguments 같은 유사배열객체를 배열로 변환할 수 있다.

예시)

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

// 1인덱스부터 4인덱스까지
console.log(arr.slice(1, 4)); // 출력 : [ 2, 3, 4 ]
// 2 인덱스 부터
console.log(arr.slice(2)); // 출력 : [ 3, 4, 5 ]
// -2 인덱스부터
console.log(arr.slice(-2)); // 출력 : [ 4, 5 ]
// -3 인덱스에서 -1
console.log(arr.slice(-3, -1)); // 출력 : [ 3, 4 ]
// 원본 배열은 그대로
console.log(arr) // 출력 : [ 1, 2, 3, 4, 5 ]

 

8. Array.prototype.join

• 배열의 모든 요소를 문자열로 변환하고, 결합하여 하나의 문자열로 반환한다. 이때 각 요소 사이에 구분자를 삽입할 수 있다.

예시)

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

console.log(fruits.join());         // 출력 : apple,banana,orange"
console.log(fruits.join(", "));     // 출력 : apple, banana, orange"
console.log(fruits.join(" | "));    // apple | banana | orange"
console.log(fruits.join(""));       // 출력 : "applebananaorange"

 

9. Array.prototype.reverse

• 이 메서드는 원본 배열을 변경하며, 배열의 순서를 반대로 뒤집고 뒤집힌 배열을 반환한다.

예시)

const numbers = [1, 2, 3, 4, 5];
numbers.reverse();
console.log(numbers); // 출력 : [5, 4, 3, 2, 1]

 

10. Array.prototype.fill

• 배열의 모든 요소를 지정한 값으로 채운다. 이 메서드는 원본 배열을 변경하며, 변경된 배열을 반환한다.
• 첫 번째 인수는 배열을 채울 요소를 나타낸다.
• 두 번째 인수는 요소 채우기의 시작 인덱스를 나타낸다.
• 세 번째 인수는 요소 채우기의 종료 인덱스를 나타낸다.

예시)

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

// 배열을 0으로 채운다.
numbers.fill(0);
console.log(numbers); // 출력 : [ 0, 0, 0, 0, 0 ]

// 인덱스 1부터 3까지 1로 채운다.
numbers.fill(1,1,4);
console.log(numbers); // 출력 : [ 0, 1, 1, 1, 0 ]

 

11. Array.prototype.includes

• ES7 부터 도입된 메서드로 배열에 특정 요소가 포함되어 있는지를 확인한다. 이 메서드는 true 또는 false를 반환한다.
• 첫 번째 인수는 검색할 요소를 나타낸다.
• 두 번째 인수는 검색을 시작할 인덱스를 나타낸다.
• indexOf를 사용해도 특정요소의 존재여부를 확인할 수 있지만 NaN이 배열에 포함되어 있는지는 확인할 수 없다.

예시)

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

console.log(numbers.includes(3));    // 출력 : true
console.log(numbers.includes(6));    // 출력 : false

fromIndex 이후에 2가 없음
console.log(numbers.includes(2, 2)); // 출력 : false
fromIndex 이후에 2가 있음
console.log(numbers.includes(2, 1)); // 출력 : true

 

12. Array.prototype.flat

• ES10에서 도입된 메서드로 중첩된 배열을 재귀적으로 평탄화하여 하나의 새로운 배열로 만든다.
• 평탄화할 싶이를 인수로 전달할 수 있다.
• 인수로 Infinity를 전달하면 중첩 배열 모두를 평탄화한다.

예시)

const arr = [1, [2, 3], [4, [5, 6]]];
const flatArr = arr.flat();

console.log(flatArr); // 출력 : [1, 2, 3, 4, [5, 6]]

const arr2 = [1, [2, [3, [4]]]];
// 인수를 2로 전달하여 깊이 2만큼 재귀적으로 평탄화 함
const flatArr2 = arr2.flat(2);

console.log(flatArr2); // 출력 : [1, 2, 3, [4]]