极客教程JavaScript 密集数组和稀疏数组
在JavaScript中，数组是一种用于存储值集合的数据结构。集合中的每个值都被赋予一个唯一的索引编号。JavaScript中的数组可以包含任何数据类型的值，如字符串、数字、对象，甚至其他数组。在JavaScript中，数组可以是密集数组和稀疏数组两种类型。
**“密集”和“稀疏”数组是两种用于组织和访问元素集合的重要数据结构类型。密集数组，也称为连续数组，在内存中按顺序存储元素，可以以常数时间访问任何元素。因此，密集数组非常适用于需要频繁访问元素或进行数值计算的应用程序。
另一方面，稀疏数组是一种设计用来存储大部分为空或零元素的数据结构。稀疏数组只存储非零或非空值，从而减少内存使用量并加速遍历非空值。然而，用稀疏数组访问单个元素可能比用密集数组慢，因为它需要搜索所需元素的索引。
密集数组： 密集数组是最常用的数组类型，我们都很熟悉。在密集数组中，每个元素都被定义并具有一个值，意味着数组中没有“空洞”。第一个元素的索引为0，第二个元素的索引为1，依此类推，每个索引从0到length-1都存在项目。
语法：
const arr_name = [item1, item2, item3, ...];
示例1：
Javascript
const fruits = ["mango","apple","grapes"];
console.log(fruits[0]);
console.log(fruits[1]);
console.log(fruits[2]);
console.log(fruits.length);
输出
mango
apple
grapes
3
在上面的例子中，有一个名为fruits的数组，它包含三种可以通过它们各自的索引访问的水果。
例子2：
Javascript
const denseArray = [1,2,3,4,5];
console.log(denseArray);
输出
[ 1, 2, 3, 4, 5 ]
在上面的例子中，有一个名为denseArray的数组，它包含从1到5的自然数，由于数组中没有间隙，因此它是一个密集数组。
密集数组的内存实现： 在密集数组中，内存被分配为连续的内存块，这被称为连续内存分配，其中数组项按顺序从索引0到索引数组长度-1存储。第一个元素存储在索引0，第二个元素存储在索引1，依此类推。在内存中，密集数组被实现为连续的内存块，其中每个元素存储在固定大小的槽中。槽是连续分配的，因此可以使用元素的索引来直接计算其内存地址。 创建密集数组时，JavaScript会预留一块内存来存储指定数量的元素。数组中的每个元素被分配一个唯一的索引，从0开始，并且每个后续元素的索引递增1。 由于密集数组存储在连续的内存中，访问和修改其元素通常非常高效。可以使用标准指针算术根据索引计算元素的内存地址，从而实现快速随机访问。
稀疏数组： 稀疏数组可能包含空的或“空洞”项，意味着我们可以跳过一个或多个数组项。在JavaScript中，稀疏数组是指不是所有元素都被定义或初始化的数组。这意味着数组可能具有某些索引没有值的间隙或空洞。然而，像正常数组一样，访问和修改数组元素仍然是可能的。
语法：
const arr_name = [item1,item2, , , item3];
示例
Javascript
const sparseArray = [10, , , 40];
console.log(sparseArray)
输出
[ 10, <2 empty items>, 40 ]
创建Sparse数组的不同方式：
1. 使用数组字面量： 只需跳过不想指定的项目即可。换句话说，我们也可以使用数组字面量语法创建稀疏数组，通过省略特定索引的值。可以通过省略数组声明中的某些元素来创建稀疏数组。结果数组将在省略的元素应该出现的位置上留下“空洞”，并且这些空洞将被视为undefined值。
语法：
const arr_name = [item1,item2, , , item3];
例子：
Javascript
const colors = ["red","green","blue", ,"black"];
console.log(colors);
输出
[ 'red', 'green', 'blue', <1 empty item>, 'black' ]
在上面的例子中，我们省略了第3个索引处的项目的值，因此输出为空项目，我们也可以跳过多个索引处的数组项目。
2. 使用数组构造函数： 使用数组对象的帮助，我们可以使用数组构造函数创建稀疏数组。它接受一个参数作为数组的长度。要使用数组构造函数创建稀疏数组，您可以将所需的数组长度指定为参数，然后使用数组索引表示法将特定的元素设置为未定义。
语法：
const arr_name = new Array(arraySize);
Javascript
const arr = new Array(5);
console.log(arr);
输出
[ <5 empty items> ]
在上面的例子中，我们指定了数组的长度为5，所以它创建了5个空项。
3. 删除数组项： 从数组中删除项会在相应的索引上创建空洞，空的项充当占位符。
语法：
const arr_name = [item1,item2,item3];
delete arr_name[index];
例子：
JavaScript
const nums = [1,2,3,4,5];
delete nums[2];
console.log(nums);
输出
[ 1, 2, <1 empty item>, 4, 5 ]
在上面的示例中，在删除一个空间之前，数组是密集的，但是删除后创建了一个空间，使得数组变成了稀疏数组。
4. 通过增加数组的长度： 每当我们增加数组的长度时，总会创建空的空间来容纳更多的元素。要通过增加现有数组的长度来创建稀疏数组，只需将数组的长度属性设置为大于当前长度的值即可。
语法：
const arr_name = [item1,item2,item3];
arr_name.length = requiredLength;
示例：
Javascript
const even = [2,4,6,8];
even.length = 6;
console.log(even);
输出
[ 2, 4, 6, 8, <2 empty items> ]
稀疏数组的内存实现：
与稠密数组不同，稀疏数组不一定在连续的位置分配内存，也可以按块分配内存。稀疏数组在内存中被实现为一个带有编号属性的对象，就像一个普通数组一样。然而，与普通数组不同，稀疏数组只存储定义元素的索引和值，为未定义的元素留下间隙。这些间隙不占用内存空间，但可能影响某些数组操作的性能。因此，在使用稀疏数组时，有必要注意潜在的性能问题，并在需要时考虑替代的数据结构。
结论：
总结起来，稀疏数组和密集数组都是用于组织和访问元素集合的数据结构类型。密集数组，也称为连续数组，将元素按顺序存储在内存中。它们允许以常数时间访问任何元素，并适用于需要频繁访问元素或进行数值计算的应用程序。相反，稀疏数组设计用于存储大部分为空或零的元素。它们只存储非空或非零值，从而减少内存使用量并加快对非空值的迭代。然而，与密集数组相比，访问单个元素可能会较慢，因为它需要搜索所需元素的索引。
在选择稀疏数组和密集数组时，应考虑应用程序的具体要求。需要考虑的因素包括数据的大小、访问的频率和数据的稀疏性。密集数组适用于需要快速访问所有元素的应用程序，而稀疏数组更适用于具有大型、大部分为空的数据集的应用程序。