前端百题斩【020】——竟然有五种方式实现flat方法

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写该系列文章的初衷是“让每位前端工程师掌握高频知识点，为工作助力”。这是前端百题斩的第20斩，希望朋友们关注公众号“执鸢者”，用知识武装自己的头脑。

20.1 背景

不知道老铁们有没有遇到过一道面试题：如何将一个多维数组展开成一个一维数组？当时我遇到的时候还不了解flat这个神奇的方法，用了最传统的解决方法进行解决。

const flatten = arr => arr.toString().split(',').map(item => +item);

const arr = [1, 2, [3, 4, [5, 6]]];
console.log(flatten(arr)); // [ 1, 2, 3, 4, 5, 6 ]
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上述方法是不是很神奇，会将多层级的数组展开成为一个层级，但是该方式其实存在很大问题的，下面让我们一起看看这些问题。

1. 不管多少层级都会展开为一个层级；
2. 处理后的结果其实都是字符串，需要后续再转换为原来的类型。

正是基于这个契机，发现了ES6新增了flat函数，这个函数天生就是为数据扁平化处理而生的。

20.2 flat基础

flat() 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。

1. flat方法的用法如下所示：

const newArray = arr.flat([depth])
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2. 小试牛刀

const arr = [1, 2, [3, 4, [5, 6]]];
console.log(arr.flat(1)); // [ 1, 2, 3, 4, [ 5, 6 ] ]
console.log(arr.flat(2)); // [ 1, 2, 3, 4, 5, 6 ]
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20.3 实现

flat这么香，那么我们是否可以自己实现一个呢？实现该方法的方式有很多，下面就让我们一起看看这五种方式。(注：这五种方式试MDN上给出的替代方案)

20.3.1 使用reduce和concat

该方式实现起来虽然很简单，但是存在一个很大的缺陷：只能展开一层，对于多层的情况将无能为力。其思想总结起来为以下两个步骤：

1. 利用reduce函数去依次处理每个数组中的元素；
2. 利用concat将当前的数组元素（值或子数组）添加到结果数组中。

// 使用reduce和concat
Array.prototype.flat1 = function () {
    return this.reduce((acc, val) => acc.concat(val), []);
}
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20.3.2 使用reduce + concat + isArray + recursivity

该方式已经具备展开多层的能力了，其实现思想可总结为以下几点：

1. 利用reduce函数去依次处理每个数组中的元素；
2. 利用concat将当前元素添加到结果数组中；
3. 利用isArray判断当前数组中的元素是不是一个数组；
4. 利用递归思想展开多层级的数组。

// 使用reduce + concat + isArray +recursivity
Array.prototype.flat2 = function (deep = 1) {
    const flatDeep = (arr, deep = 1) => {
        return deep > 0 ? arr.reduce((acc, val) => acc.concat(Array.isArray(val) ? flatDeep(val, deep - 1) : val), []) : arr.slice();
    }

    return flatDeep(this, deep);
}
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20.3.3 使用forEach + concat + isArray +recursivity

该方式与上述方式很类似，能够设定层级展开，只是遍历数组由reduce转换为forEach。

// 使用forEach + concat + isArray +recursivity
// forEach 遍历数组会自动跳过空元素
Array.prototype.flat3 = function (deep = 1) {
    const result = [];
    (function flat(arr, deep) {
        arr.forEach((item) => {
            if (Array.isArray(item) && deep > 0) {
                flat(item, deep - 1);
            } else {
                result.push(item);
            }
        })
    })(this, deep);

    return result;
}
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20.3.4 使用for of + concat + isArray +recursivity

该方式与上述方式很类似，能够设定层级展开，只是遍历数组利用了for of方法

// 使用for of + concat + isArray +recursivity
// for of 遍历数组会自动跳过空元素
Array.prototype.flat4 = function (deep = 1) {
    const result = [];
    (function flat(arr, deep) {
        for(let item of arr) {
            if (Array.isArray(item) && deep > 0) {
                flat(item, deep - 1);
            } else {
                // 去除空元素，因为void 表达式返回的都是undefined，不适用undefined是因为undefined在局部变量会被重写
                item !== void 0 && result.push(item);
            }
        }
    })(this, deep);

    return result;
}
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20.3.5 使用堆栈stack

该方式主要利用堆栈的思想，将一个多层数组全部展开为一层。其思想可总结为以下几个步骤：

1. 将要处理的数组放到一个栈中处理；
2. 从栈顶取出元素，判断该元素类型，若为数组，则将该数组展开再放回栈顶；若为普通元素则将其放到结果中；
3. 循环遍历，至到栈为空。

// 使用堆栈stack
Array.prototype.flat5 = function() {
    const stack = [...this];
    const result = [];
    while (stack.length > 0) {
        const next = stack.pop();
        if (Array.isArray(next)) {
            stack.push(...next);
        } else {
            result.push(next);
        }
    }

    // 反转恢复原来顺序
    return result.reverse();
}
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