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法學JavaScript陣列中返回最小值和最大值的函式
理解陣列中值的範圍是JavaScript資料分析和操作的關鍵方面。當面對大型資料集或複雜演算法時，擁有一個能夠高效確定陣列最小值和最大值的可靠函式就變得不可或缺。本文深入探討了建立強大JavaScript函式的細節，該函式可以輕鬆地從陣列中提取極值，使開發人員能夠獲得有價值的見解並根據手頭的資料做出明智的決策。透過探索分步實現並利用鮮為人知的程式設計技術，我們使開發人員能夠提高其程式碼效率併為資料驅動型解決方案解鎖新的可能性。
問題陳述
設計一個JavaScript函式，該函式接收一個數字陣列作為輸入，並返回陣列中存在的最小值和最大值。實現該函式以確保高效準確地計算最小值和最大值。
示例輸入 -
const inputArray = [5, 2, 9, 1, 7, 4];
示例輸出 -
const minValue = 1; const maxValue = 9;
注意 - 該函式應該能夠處理任何長度的陣列，並且應該將最小值和最大值作為單獨的變數或以任何合適的格式返回。
方法
在本文中，我們將看到幾種在JavaScript中解決上述問題陳述的不同方法 -
樸素方法
排序方法
分治法
線性掃描方法
二分查詢方法
Reduce函式方法
方法1：樸素方法
在樸素方法中，陣列的最小值和最大值是透過將變數min和max初始化為第一個元素來找到的。然後，從第二個元素開始迭代陣列。對於每個元素，如果元素分別小於或大於當前值，則更新min和max。最終，陣列的最小值和最大值分別作為“min”和“max”返回。
示例
此程式碼將變數min和max初始化為陣列的第一個元素，並從第二個元素開始迭代陣列。對於每個元素，它將元素與當前min值進行比較，如果元素較小則更新min。它還將元素與當前max值進行比較，如果元素較大則更新max。最後，它返回一個包含最小值和最大值的object。
function findMinMax(array) {
let min = array[0];
let max = array[0];
for (let i = 1; i < array.length; i++) {
if (array[i] < min) {
min = array[i];
}
if (array[i] > max) {
max = array[i];
}
}
return { min, max };
}
const array = [21, 88, 60, 91, 450, 29, 33];
const { min, max } = findMinMax(array);
console.log(`Minimum Element: ${min}`);
console.log(`Maximum Element: ${max}`);
輸出
以下是控制檯輸出 -
Minimum Element: 21 Maximum Element: 450
方法2：排序方法
在排序方法中，首先按從小到大的順序排列其元素。然後可以在已排序陣列的開頭找到最小值，而最大值位於末尾。因此，為了獲得最小值和最大值，分別返回已排序陣列的第一個和最後一個元素。
示例
此程式碼使用sort()方法將輸入陣列按升序排列。排序後，第一個元素(array[0])表示最小值，而最後一個元素(array[array.length - 1])對應於最大值。程式碼最終返回一個包含最小值和最大值的object。
function findMinMax(array) {
array.sort((a, b) => a - b);
return { min: array[0], max: array[array.length - 1] };
}
const array = [21, 88, 60, 91, 450, 29, 33];
const { min, max } = findMinMax(array);
console.log(`Minimum Element: ${min}`);
console.log(`Maximum Element: ${max}`);
輸出
以下是控制檯輸出 -
Minimum Element: 21 Maximum Element: 450
方法3：分治法
查詢陣列中最小值和最大值的“分治法”涉及將陣列分成兩半。透過遞迴呼叫，在每一半中分別找到最小值和最大值。然後比較這些值，選擇較小的一個作為整體最小值，較大的一個作為整體最大值。最後，返回最小值和最大值，從而得到所需的結果。
示例
遞迴函式findMinMax確定陣列中的最小值和最大值。如果陣列只包含一個元素，則返回一個物件，其中該元素既是最小值也是最大值。否則，它將陣列分成兩半，並對每一半遞迴呼叫findMinMax以找到最小值和最大值。然後它比較兩半的最小值，並選擇較小的一個作為整體最小值，對最大值做同樣的操作，選擇較大的一個作為整體最大值。最後，它返回一個包含最小值和最大值的實體。
function findMinMax(array) {
if (array.length === 1) {
return { min: array[0], max: array[0] };
}
const mid = Math.floor(array.length / 2);
const left = findMinMax(array.slice(0, mid));
const right = findMinMax(array.slice(mid));
return {
min: Math.min(left.min, right.min),
max: Math.max(left.max, right.max),
};
}
const array = [21, 88, 60, 91, 450, 29, 33];
const { min, max } = findMinMax(array);
console.log(`Minimum Element: ${min}`);
console.log(`Maximum Element: ${max}`);
輸出
以下是控制檯輸出 -
Minimum Element: 21 Maximum Element: 450
方法4：線性掃描方法
線上性掃描方法中，我們首先將變數min和max設定為陣列的第一個元素。接下來，我們遍歷陣列並將每個元素與當前的min和max值進行比較。如果一個元素小於當前的min，我們相應地更新min。另一方面，如果一個元素大於當前的max，我們更新max。最後，我們返回min和max作為陣列的最小值和最大值。
示例
該程式碼迭代陣列，從第二個元素開始，並將變數min和max初始化為第一個元素。它將每個元素與當前的min和max值進行比較，並在必要時更新它們。在迭代完所有元素後，它返回一個包含最小值和最大值的object。
function findMinMax(array) {
let min = array[0];
let max = array[0];
for (let i = 1; i < array.length; i++) {
if (array[i] < min) {
min = array[i];
} else if (array[i] > max) {
max = array[i];
}
}
return { min, max };
}
const array = [21, 88, 60, 91, 450, 29, 33];
const { min, max } = findMinMax(array);
console.log(`Minimum Element: ${min}`);
console.log(`Maximum Element: ${max}`);
輸出
以下是控制檯輸出 -
Minimum Element: 21 Maximum Element: 450
方法5：二分查詢方法
二分查詢方法包括將陣列分成兩半，並在每一半中遞迴地查詢最小值和最大值。然後，比較兩半的最小值以選擇較小的一個作為整體最小值，比較最大值以選擇較大的一個作為整體最大值。最後，返回最小值和最大值。
示例
findMinMax函式接受一個數組、起始索引和結束索引。如果起始索引和結束索引相同，則返回一個物件，其中單個元素既是最小值也是最大值。否則，它計算中間索引(mid)，並對左右兩半遞迴呼叫findMinMax。它從左右兩半檢索最小值和最大值。最終，它返回一個物件，其中最小值為兩半中較小的一個，最大值為兩半中較大的一個。
function findMinMax(array, start = 0, end = array.length - 1) {
if (start === end) {
return { min: array[start], max: array[end] };
}
const mid = Math.floor((start + end) / 2);
const left = findMinMax(array, start, mid);
const right = findMinMax(array, mid + 1, end);
return {
min: Math.min(left.min, right.min),
max: Math.max(left.max, right.max),
};
}
const array = [21, 88, 60, 91, 450, 29, 33];
const { min, max } = findMinMax(array);
console.log(`Minimum Element: ${min}`);
console.log(`Maximum Element: ${max}`);
輸出
以下是控制檯輸出 -
Minimum Element: 21 Maximum Element: 450
方法6：Reduce函式方法
要使用reduce()函式查詢陣列中的最小值和最大值，請將累加器物件初始化為min和max屬性，並將其設定為陣列的第一個元素。然後，迭代陣列中的每個元素，如果找到較小或較大的元素，則相應地更新min和max屬性。最後，返回包含最小值和最大值的累加器實體。
示例
在此程式碼中，reduce()函式用於迭代陣列。累加器物件初始化為min和max屬性，並設定為陣列的第一個元素。在處理每個元素時，reduce函式將其與當前min值進行比較，如果較小則更新min屬性。同樣，它將元素與當前max值進行比較，如果較大則更新max屬性。最終，reduce函式返回包含最小值和最大值的累加器實體。
function findMinMax(array) {
return array.reduce(
(acc, current) => ({
min: Math.min(acc.min, current),
max: Math.max(acc.max, current),
}),
{ min: array[0], max: array[0] }
);
}
const array = [21, 88, 60, 91, 450, 29, 33];
const { min, max } = findMinMax(array);
console.log(`Minimum Element: ${min}`);
console.log(`Maximum Element: ${max}`);
輸出
以下是控制檯輸出 -
Minimum Element: 21 Maximum Element: 450
結論
最後，在JavaScript中實現一個提供陣列最小值和最大值的函式可以極大地加快資料分析和操作的速度。透過使用此演算法，開發人員可以利用其程式設計能力的廣度，從而有效計算給定資料集中的極值。因此，使用這樣的函式會使應用程式具有更高的通用性和敏捷性，從而為使用者提供更無縫和細緻的體驗。從本質上講，明智地結合這種鮮為人知的程式可以產生巨大的優勢，從而增強JavaScript在陣列操作方面的潛力，並拓展Web開發的視野。
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