数据结构与算法JavaScript描述——1.2 　JavaScript编程实践

本节将讨论如何使用JavaScript。我们知道，每个程序员编写程序的风格和惯例都不尽相同，因此在本书一开始，我想先说说我自己的编程风格和惯例，这样读者在后续章节中碰到更复杂一点的程序时，就不会感到疑惑了。本书并非一部JavaScript 新手教程，而是语言基本结构使用方法指南。 1.2.1 　声明和初始化变量 JavaScript 中的变量默认是全局变量，严格地说，甚至不需要在使用前进行声明。如果对一个事先未予声明的JavaScript 变量进行初始化，该变量就成了一个全局变量。但本书遵循C++ 和Java 等编译型语言的习惯，在使用变量前先对其进行声明。这样做的好处是，声明的变量都是局部变量。本章稍后部分将详细讨论变量的作用域。 在JavaScript 中声明变量，需使用关键字var，后跟变量名，后面还可以跟一个赋值表达式。下面是一些例子： 1.2.2 　JavaScript中的算术运算和数学库函数 JavaScript 使用标准的算术运算符： +（加） - （减） *（乘） /（除） %（取余） JavaScript 同时拥有一个数学库，用来完成一些高级运算，比如平方根、绝对值和三角函数。算术运算符遵循标准的运算顺序，可以用括号来改变运算顺序。 例1-1 演示了使用JavaScript 执行一些算术运算的例子，同时也用到了一些数学库中的函数。 例1-1 　JavaScript 中的算术运算和数学函数 1.2.3 　判断结构 根据布尔表达式的值，判断结构让程序可以选择执行哪些程序语句。本书用到的两种判断结构为if 语句和switch 语句。 if 语句有如下三种形式： 简单的 if 语句； if-else 语句； if-else if 语句。 例1-2 演示了如何编写简单的if 语句。 例1-2 　简单的if 语句 例1-3 演示了if-else 语句。 例1-3 　if-else 语句 例1-4 演示了if-else if 语句。 例1-4 　if-else if 语句 本书用到的另外一个判断结构是switch 语句。在有多个简单的选择时，使用该语句的代码结构更加清晰。例1-5 演示了switch 语句的工作原理。 例1-5 　switch 语句 这是解决该问题最高效的方式吗？不是，但是这个例子充分展示了switch 语句的工作原理。 JavaScript 中的switch 语句和其他编程语言的一个主要区别是：在JavaScript 中，用来判断的表达式可以是任意类型，而不仅限于整型；而C++ 和Java 等一些语言就要求该表达式必须为整型。事实上，如果你留意观察，上面那个例子中代表月份的数字其实是字符串类型。不用将它们转化成整型，就可以直接在switch 语句中使用。 1.2.4 　循环结构 本书涉及的多数算法，从本质上都具有循环的特性。本书将用到两种循环结构：while 循环和for 循环。 如果希望在条件为真时执行一组语句，就选择while 循环。例1-6 展示了while 循环的工作原理。 例1-6 　while 循环 如果希望按执行次数执行一组语句，就选择for 循环。例1-7 使用for 循环求整数1 到10 的累加和。 例1-7 　使用for 循环求和 访问数组中的元素时，也经常用到for 循环，如例1-8 所示。 例1-8 　使用for 循环访问数组 1.2.5 　函数 JavaScript 提供了两种定义函数的方式，一种有返回值，一种没有返回值（这种函数有时也叫做子程或void 函数）。 例1-9 展示了如何定义一个有返回值的函数和如何在JavaScript 中调用该函数。 例1-9 　有返回值的函数 例1-10 展示了如何定义一个没有返回值的函数，使用该函数并不是为了得到它的返回值， 而是为了执行函数中定义的操作。 例1-10 　JavaScript 中的子程或者void 函数 JavaScript 中，函数的参数传递方式都是按值传递，没有按引用传递的参数。但是JavaScript 中有保存引用的对象，比如数组，如例1-10 所示，它们是按引用传递的。 1.2.6 　变量作用域 变量的作用域是指一个变量在程序中的哪些地方可以访问。JavaScript 中的变量作用域被定义为函数作用域。这是指变量的值在定义该变量的函数内是可见的，并且定义在该函数内的嵌套函数中也可访问该变量。 在主程序中，如果在函数外定义一个变量，那么该变量拥有全局作用域，这是指可以在包括函数体内的程序的任何部分访问该变量。下面用一段简短的程序展示全局作用域的工作原理： function showScope() { return scope; } var scope = "global"; print(scope); // 显示"global" print(showScope()); // 显示"global" 函数showScope() 可以访问变量scope，因为scope 是一个全局变量。可以在程序的任意位置定义全局变量，比如在函数定义前或者函数定义后。 在showScope() 函数内再定义一个scope 变量，看看这时发生了什么： function showScope() { var scope = "local"; return scope; } var scope = "global"; print(scope); // 显示"global" print(showScope()); // 显示"local" showScope() 函数内定义的变量scope 拥有局部作用域，而在主程序中定义的变量scope 是一个全局变量。尽管两个变量名字相同，但它们的作用域不同，在定义它们的地方访问时得到的值也不一样。 这些行为都是正常且符合预期的。但是，如果在定义变量时省略了关键字var，那么一切都变了。JavaScript 允许在定义变量时不使用关键字var，但这样做的后果是定义的变量自动拥有了全局作用域，即使你是在一个函数内定义该变量，它也是全局变量。 例1-11 展示了定义变量时省略了关键字var 的后果。 例1-11 　滥用全局变量的恶果 在例1-11 中，由于在showScope() 函数内定义变量scope 时省略了关键字var，所以在将字符串"local" 赋给该变量时，实际上是改变了主程序中scope 变量的值。因此，在定义变量时，应该总是以关键字var 开始，以避免发生类似的错误。 前面我们提到，JavaScript 拥有的是函数作用域，其含义是JavaScript 中没有块级作用域， 这一点有别于其他很多现代编程语言。使用块级作用域，可以在一段代码块中定义变量， 该变量只在块内可见，离开这段代码块就不可见了，在C++ 或者Java 的for 循环语句中， 经常可以看到这样的例子： for (int i = 1; i <= 10; ++i) { cout << "Hello, world!" << endl; } 这样做的原因是，我们不希望自己成为你养成坏编程习惯的帮手。 1.2.7 　递归 JavaScript 中允许函数递归调用。前面定义过的factorial() 函数也可以用递归方式定义： 当一个函数被递归调用，在递归没有完成时，函数的计算结果暂时被挂起。为了说明这个过程，这里用一幅图展示了以5 作为参数，调用factorial() 函数时函数的执行过程： 本书讨论的一些算法采用了递归的方式。对于大多数情况，JavaScript 都有能力处理递归层次较深的递归调用（上面的例子递归层次较浅）；但是保不齐有的算法需要的递归深度超出了JavaScript 的处理能力，这时我们就需要寻求该算法的一种迭代式解决方案了。任何可以被递归定义的函数，都可以被改写为迭代式的程序，要将这点牢记于心。