JavaScript函数算法面试题

在前端开发领域，JavaScript 函数算法的掌握程度往往是衡量开发者技术能力的重要指标之一。本文将从多个角度深入探讨常见的 JavaScript 函数算法面试题，并通过丰富的代码示例和详细解析，帮助读者全面理解并灵活运用这些知识。

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一、函数的基本概念与作用

在 JavaScript 中，函数是一种特殊的对象，它不仅可以执行一段代码逻辑，还可以作为参数传递或返回值使用。函数的主要作用包括：

1. 封装代码逻辑：将重复使用的代码块封装到函数中，提高代码复用性。
2. 模块化开发：通过函数划分功能模块，使代码结构清晰。
3. 实现高阶函数：函数可以作为参数或返回值，支持更复杂的编程模式（如回调函数、闭包等）。

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二、示例一：实现一个简单的递归函数

递归是函数调用自身的一种方法，在解决树形结构问题时非常常见。以下是一个经典的递归例子——计算阶乘。

// 计算阶乘的递归函数
function factorial(n) {
    if (n === 0 || n === 1) {
        return 1; // 基本情况
    }
    return n * factorial(n - 1); // 递归调用
}

console.log(factorial(5)); // 输出 120

使用思路

• 基本原理：递归函数需要定义终止条件（base case），否则会导致栈溢出。
• 实际应用：在前端开发中，递归常用于 DOM 树遍历、文件目录解析等场景。

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三、示例二：实现数组去重

数组去重是前端开发中的常见需求，以下是几种不同的实现方式。

方法一：使用 Set

function removeDuplicates(arr) {
    return [...new Set(arr)]; // 利用 Set 的唯一性特性
}

const arr = [1, 2, 2, 3, 4, 4, 5];
console.log(removeDuplicates(arr)); // 输出 [1, 2, 3, 4, 5]

方法二：使用 filter 和 indexOf

function removeDuplicates(arr) {
    return arr.filter((item, index) => arr.indexOf(item) === index);
}

const arr = [1, 2, 2, 3, 4, 4, 5];
console.log(removeDuplicates(arr)); // 输出 [1, 2, 3, 4, 5]

使用思路

• 性能比较：Set 的时间复杂度较低，适合处理大规模数据；filter + indexOf 更直观，但性能稍逊。
• 实际应用：在数据清洗、用户输入校验等场景中，数组去重非常重要。

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四、示例三：实现深拷贝

深拷贝是指复制对象的所有层级属性，而不是引用地址。以下是基于递归实现的深拷贝方法。

function deepClone(obj) {
    if (obj === null || typeof obj !== 'object') {
        return obj; // 非对象直接返回
    }

    const clone = Array.isArray(obj) ? [] : {}; // 判断是否为数组

    for (const key in obj) {
        if (obj.hasOwnProperty(key)) {
            clone[key] = deepClone(obj[key]); // 递归拷贝
        }
    }

    return clone;
}

const original = { a: 1, b: { c: 2 } };
const cloned = deepClone(original);

cloned.b.c = 3;
console.log(original); // 输出 { a: 1, b: { c: 2 } }
console.log(cloned);   // 输出 { a: 1, b: { c: 3 } }

使用思路

• 注意事项：深拷贝无法处理循环引用和特殊类型（如 Date、Map 等）。
• 实际应用：在状态管理（如 Redux）或复杂数据操作中，深拷贝能有效避免数据污染。

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五、示例四：实现防抖与节流

防抖和节流是优化高频事件（如滚动、输入）的核心技术。

防抖（Debounce）

function debounce(fn, delay) {
    let timer;
    return function (...args) {
        clearTimeout(timer); // 清除上一次的定时器
        timer = setTimeout(() => fn.apply(this, args), delay);
    };
}

// 示例：限制按钮点击频率
const button = document.querySelector('button');
button.addEventListener('click', debounce(() => {
    console.log('按钮被点击了');
}, 1000));

节流（Throttle）

function throttle(fn, interval) {
    let lastCall = 0;
    return function (...args) {
        const now = new Date().getTime();
        if (now - lastCall >= interval) {
            lastCall = now;
            fn.apply(this, args);
        }
    };
}

// 示例：限制滚动事件触发频率
window.addEventListener('scroll', throttle(() => {
    console.log('页面正在滚动');
}, 500));

使用思路

• 防抖适用场景：搜索框输入、表单提交等需要等待用户操作完成的场景。
• 节流适用场景：滚动监听、鼠标移动等需要控制触发频率的场景。

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六、示例五：实现 Promise.all 的模拟

Promise.all 是一个常用的异步工具，以下是如何手动实现它的逻辑。

function myPromiseAll(promises) {
    return new Promise((resolve, reject) => {
        const results = [];
        let completedCount = 0;

        promises.forEach((promise, index) => {
            Promise.resolve(promise).then(
                (value) => {
                    results[index] = value;
                    completedCount++;
                    if (completedCount === promises.length) {
                        resolve(results); // 所有任务完成
                    }
                },
                (error) => {
                    reject(error); // 如果任意一个失败，立即拒绝
                }
            );
        });
    });
}

// 示例：模拟并发请求
myPromiseAll([
    Promise.resolve(1),
    Promise.resolve(2),
    new Promise((resolve) => setTimeout(() => resolve(3), 1000))
]).then((values) => {
    console.log(values); // 输出 [1, 2, 3]
});

使用思路

• 核心思想：Promise.all 的关键是并行执行所有任务，并在所有任务完成后返回结果。
• 实际应用：在前端开发中，Promise.all 常用于批量请求 API 数据。

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实际开发中的技巧与经验分享

1. 函数式编程思想：尽量保持函数的纯度（pure function），减少副作用，便于测试和维护。
2. 代码可读性：为复杂逻辑添加注释，使用有意义的变量名，确保代码易于理解。
3. 性能优化：对于高频操作（如事件监听），优先考虑防抖和节流。
4. 错误处理：在异步操作中，始终记得捕获异常，避免程序崩溃。
5. 模块化设计：将函数拆分为独立的功能模块，遵循单一职责原则。

通过以上内容的学习，相信你已经对 JavaScript 函数算法有了更深入的理解。无论是初学者还是有一定经验的开发者，都可以从中找到实用的知识点并应用于实际项目中。

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