前端演算法題目解析（一）

前言

前幾天逛 github 的時候看到一些前端的演算法題，自己做了一遍發現還挺有意思的，因此整理了一下收錄 daily-question 的 algorithm 資料夾中，後續會繼續增加，本文分享我整理的十個演算法題目。

題外話：其實給這篇文章起名字的時候不知道起什麼名字，看了下掘金命名的文章，整理了幾個模板：

1. 你不知道系列 ——《你不知道的前端演算法》
2. 滿足系列 —— 《前端演算法看這篇就足夠了》
3. 靈魂系列 —— 《前端演算法之靈魂拷問》
4. 你真的懂嗎系列 —— 《你真的懂前端演算法嗎？》
5. 萬字長文建議收藏系列 —— 《（萬字長文，強烈建議收藏，錯過沒有）之前端演算法》

最後想想還是樸素一點，不做標題黨吧哈哈哈?

01-把數字轉換成中文

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題目描述：

完成將 toChineseNum， 可以將數字轉換成中文大寫的表示，處理到萬級別，例如 toChineseNum(12345)，返回 一萬二千三百四十五。

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思路：

對八位以上和一下進行分類討論：

1. 定義 getResult 方法處理八位數
2. 處理八位數，切割成兩部分，以五位進行分析，如果超出五位，則後五位為一體，除下後五位的為一體。 如果沒有超出五位，則按照和後五位一樣的方式，轉換。最後處理特殊情況零。
3. 處理八位數以上的，同樣切割成兩部分，後八位同 2 處理，剩下的用 getResult 處理後在後面補'億'

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參考答案：

function toChineseNum(num) {
  num += ''
  let numLength = num.length
  let numStr = '零一二三四五六七八九十'
  let unitArr = ['', '十', '百', '千', '萬']
  function getResult(str) {
    let res = '';
    if (str.length > 5) {
      let first = str.slice(-5);
      let second = str.slice(0, str.length - 5);
      for (let i in second) {
        res = res + numStr[second[i]] + unitArr[second.length - i];
      }
      for (let i in first) {
        res = res + numStr[first[i]] + unitArr[first.length - i - 1];
      }
    } else {
      let first = str.slice(-5);
      for (let i in first) {
        res = res + numStr[first[i]] + unitArr[first.length - i - 1];
      }
    }
    res = res.replace(/零[零十百千]+/g, '零').replace(/零+$/g, '').replace(/零萬/g, '萬')
    return res;
  }
  
  if (numLength > 8) {
    return getResult(num.slice(0, numLength - 8)) + '億' + getResult(num.slice(-8))
  } 
  return getResult(num)
}

console.log(toChineseNum(1000005600454456))

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02-數字新增逗號

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題目描述：

完成函式 commafy，它接受一個數字作為引數，返回一個字串，可以把整數部分從右到左每三位數新增一個逗號，如：12000000.11 轉化為 12,000,000.11。

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思路：

1. 此題主要考察思路是否嚴謹，分為正數與負數，整數與非整數
2. 加逗號主要是處理整數部分，每隔3位插入一個逗號，可以使用陣列的 splice() 插入逗號

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參考答案：

function commafy (num) {
    let numStr = num + '';
    let arr = num < 0 ? numStr.slice(1).split('.') : numStr.split('.');
    let a = arr[0].split(''); // 整數部分切割成陣列
    for(let i = a.length - 3; i > 0; i=i-3) {
      a.splice(i, 0, ',')  
    }
    let res = arr[1] ? a.join('') + '.' + arr[1] : a.join('')
    return num < 0 ? '-' + res : res;
}

console.log(commafy(12564654.456456)) // 12,564,654.456456
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03-16進位制顏色值轉RGB值

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題目描述：

完成函式 hexToRGB，它的作用將 16 進位制顏色值轉換成 RGB 值：

hexToRGB('#F0F0F0') // => rgb(240, 240, 240)
hexToRGB('#9fc') // => rgb(153, 255, 204)
hexToRGB('無效顏色') // => null
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思路：

16 進位制轉十進位制如何計算。A，B，C，D，E，F，不區分大小寫這六個字母分別表示10，11，12，13，14，15 首先判斷是否是16進位制的顏色，特點以#號開頭，其餘是字母和數字，6位或者3位。 正則匹配如何只匹配3位數字或字母，或只匹配 6 位數字或字母

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參考答案：

const hexToRGB = (hex) => {
  if (!/(^\#([a-fA-F0-9]{3})$)|(^\#([a-fA-F0-9]{6})$)/g.test(hex)) return null
  let allNumberStr = '0123456789abcdef' // 十六進位制的所有數字
  let len = hex.slice(1).length;
  let str = len === 6 ? hex.slice(1) : hex.slice(1)[0].repeat(2) + hex.slice(1)[1].repeat(2) + hex.slice(1)[2].repeat(2);
  let arrStr = str.split('');
  let newArrStr = arrStr.map((item, index) => {
    return allNumberStr.indexOf((item + '').toLowerCase())
  })
  let num1 = newArrStr[0] * 16 + newArrStr[1];
  let num2 = newArrStr[2] * 16 + newArrStr[3];
  let num3 = newArrStr[4] * 16 + newArrStr[5];
  return `rgb(${num1}, ${num2}, ${num3})`
}

console.log(hexToRGB('#fffaaa'))
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04-轉換駝峰命名

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題目描述：

小科去了一家新的公司做前端主管，發現裡面的前端程式碼有一部分是 C/C++ 程式設計師寫的，他們喜歡用下劃線命名，例如： is_good。小科決定寫個指令碼來全部替換掉這些變數名。

完成 toCamelCaseVar 函式，它可以接受一個字串作為引數，可以把類似於 is_good 這樣的變數名替換成 isGood。

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思路：

• 可以利用正則及字串方法 replace() 實現

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參考答案：

const toCamelCaseVar = (variable) => {
  variable = variable.replace(/[\_|-](\w)/g, function (all, letter) {
    return letter.toUpperCase();
  });
  return variable.slice(0, 1).toLowerCase() + variable.slice(1)
 }

console.log(toCamelCaseVar('Foo_style_css')) // fooStyleCss
console.log(toCamelCaseVar('Foo-style-css')) // fooStyleCss
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05-監聽陣列變化

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題目描述：

在前端的 MVVM 框架當中，我們經常需要監聽資料的變化，而陣列是需要監聽的重要物件。請你完成 ObserverableArray，它的例項和普通的陣列例項功能相同，但是當呼叫：push,pop,shift,unshift,splice,sort,reverse 這些方法的時候，除了執行相同的操作，還會把方法名列印出來。 例如：

const arr = new ObserverableArray()

arr.push('Good') // => 列印 'push'，a 變成了 ['Good']
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注意，你不能修改 Array 的 prototype。還有函式 return 的值和原生的操作保持一致。

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思路：

• 可以利用 es6的 Proxy 監聽實現實現

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參考答案：

function ObserverableArray() {
  return new Proxy([], {
    get(target, propKey) {
      const matArr = ['push', 'pop', 'shift', 'unshift', 'splice', 'sort', 'reverse'];
      matArr.indexOf(propKey) > -1 && console.log(propKey);
      return target[propKey]
    }
  })
}
const arr = new ObserverableArray()

arr.push('Good') // => 列印 'push'，a 變成了 ['Good']
arr.push('Good2') // => 列印 'push'，a 變成了 ['Good', 'Good2']
arr.unshift('Good2') // => 列印 'unshift'，a 變成了 ['Good2','Good', 'Good2']
console.log(arr) // ['Good2','Good', 'Good2']

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06-驗證一個數是否是素數

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思路：

素數也稱為質數，質數是指在大於1的自然數中，除了1和它本身以外不再有其他因數的自然數。有一下幾種情況：

1. 如果這個數是 2 或 3，一定是素數；

2. 如果是偶數，一定不是素數

3. 如果這個數不能被 3 至它的平方根中的任一數整除，m 必定是素數。而且除數可以每次遞增2（排除偶數）

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參考答案：

function isPrime(num){
  if (typeof num !== 'number') {
    throw new TypeError('num should be number')
  }
	if (num === 2 || num === 3) {
		return true;
	};
	if (num % 2 === 0) {
		return false;
	};
	let divisor = 3, limit = Math.sqrt(num);
	while(limit >= divisor){
		if (num % divisor === 0) {
			return false;
		}
		else {
			divisor += 2;
		}
	}
	return true;
}
console.log(isPrime(30));  // false
console.log(isPrime(31));  // true
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07-斐波那契數列

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什麼是斐波那契數列：

斐波那契數列（Fibonacci sequence），又稱黃金分割數列、因數學家列昂納多·斐波那契（Leonardoda Fibonacci）以兔子繁殖為例子而引入，故又稱為“兔子數列”，指的是這樣一個數列：1、1、2、3、5、8、13、21、34、……在數學上，斐波那契數列以如下被以遞推的方法定義：F(1)=1，F(2)=1, F(n)=F(n-1)+F(n-2)（n>=3，n∈N*）在現代物理、準晶體結構、化學等領域，斐波納契數列都有直接的應用，為此，美國數學會從 1963 年起出版了以《斐波納契數列季刊》為名的一份數學雜誌，用於專門刊載這方面的研究成果。

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思路：

從上面的定義得出，斐波那契數列的三種情況：

1. F(1)=1
2. F(2)=1
3. F(n)=F(n-1)+F(n-2)（n>=3，n∈N\*）

試用遞迴實現

function fibonacci(n) {
  if (n <= 0) {
    return 0;
  }
  if (n == 1) {
    return 1;
  }
  return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
}
console.time('fibonacci');
console.log(fibonacci(40)); // 102334155
console.timeEnd('fibonacci'); // 1106.791ms
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仔細分析該遞迴,你會發現 f(40) = f(39) + f(38) , f(39) = f(38) + f(37) , f(38) = f(37) + f(36) , 算 f(40) 和 f(39) 都會計算 f(38)，多算了一遍 f(38),會有明顯的效率問題。這種是從上至下計算（40-1），我們換種思路，從下至上試試（1-40）,首先根據 f(0)和 f(1)計算出 f(2)，再根據 f(1)和 f(2)計算出 f(3)……以此類推就可以計算出第 n 項。時間複雜度 O(n)。：

function fibonacci(n) {
  if (n <= 0) {
    return 0;
  }
  if (n == 1) {
    return 1;
  }
  let fiboOne = 1,
    fiboTwo = 0,
    fiboSum = 0;
  for (let i = 2; i <= n; i++) {
    fiboSum = fiboOne + fiboTwo;
    fiboTwo = fiboOne;
    fiboOne = fiboSum;
  }
  return fiboSum;
}
console.time('fibonacci');
console.log(fibonacci(40)); //102334155
console.timeEnd('fibonacci'); // 4.376ms
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可以看出，時間上少了將近 1000ms，數字越大，耗時差越大

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參考答案：

function fibonacci(n) {
  if (n <= 0) {
    return 0;
  }
  if (n == 1) {
    return 1;
  }
  let fiboOne = 1,
    fiboTwo = 0,
    fiboSum = 0;
  for (let i = 2; i <= n; i++) {
    fiboSum = fiboOne + fiboTwo;
    fiboTwo = fiboOne;
    fiboOne = fiboSum;
  }
  return fiboSum;
}
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08-兩數相加

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題目描述：

請你用 javascript 實現兩個字串數字相加（大數相加）？

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思路：

• 這道題考查兩個超過 js 最大數值的數相加，可運用小學數學加法規律實現. 個十百千萬...位相加，滿十進一。

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參考答案：

function add(a, b) {
  // 看看兩個字串長度相差多少，小的在前面補0， 如 10000 和 1， 補0後為 10000 和 00001
  let leng = Math.abs(a.length - b.length);
  if (a.length > b.length) {
    b = Array(leng).join('0') + '0' + b;
  } else if (a.length < b.length) {
    a = Array(leng).join('0') + '0' + a;
  }
  // 將字串轉化為陣列並且倒裝，如同小學加法從個位開始算起
  let textArrA = a.split('').reverse(),
    textArrB = b.split('').reverse(),
    resultArr = [];

  // 對陣列進行迴圈
  for (let i = 0; i < a.length; i++) {
    // 求和，和小於10，則將和放進目標陣列，若大於10，將除以10將餘數放進目標陣列，然後textArrA陣列的下一位 + 1（textArrB陣列也可以，選一個即可）
    let sum = parseInt(textArrA[i]) + parseInt(textArrB[i]);

    // 這裡判斷是否是最高位數值相加，即i === a.length - 1， 如果是不用取餘直接放進去
    if (parseInt(sum / 10) === 0 || i === a.length - 1) {
      resultArr.push(sum);
    } else {
      resultArr.push(sum % 10);
      textArrA[i + 1] = parseInt(textArrA[i + 1]) + 1;
    }
  }
  // 最後將目標陣列倒裝一下，再轉成字串
  return resultArr.reverse().join('');
}

console.log(add('1045747', '10')); // 1045757
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09-最大公約數&最小公倍數

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最大公約數：能同時被兩數整除的最大數字

最小公倍數：能同時整除兩數的最小數字

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思路：

• 獲取兩數孰大孰小，若是最大公約數，則從小值逐一遞減，找到第一個能被兩數同時整除的數即為最大公約數；若是最小公倍數，則從大值逐一遞乘，找到第一個能同時整除兩數的的數即為最小公倍數

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參考答案：

// 最大公約數
function maxDivisor(num1, num2) {
  let max = num1 > num2 ? num1 : num2,
    min = num1 > num2 ? num2 : num1;
  for (var i = min; i >= 1; i--) {
    if (max % i == 0 && min % i == 0) {
      return i;
    }
  }
}

console.log(maxDivisor(60, 30)); // 30

// 最小公倍數
function minDivisor(num1, num2) {
  let max = num1 > num2 ? num1 : num2,
    min = num1 > num2 ? num2 : num1,
    result = 0;
  // 這個迴圈，當兩數同為質數時，終止的最大條件值為 i = min
  for (var i = 1; i <= min; i++) {
    result = i * max;
    if (result % max == 0 && result % min == 0) {
      return result;
    }
  }
}
console.log(minDivisor(6, 8)); // 24
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10-驗證是否為迴文

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什麼是迴文？

迴文指從左往右和從右往左讀到相同內容的文字。比如: aba，abba，level。

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思路：

1. 使用陣列方法生成倒裝的新字串與原字串對比

function isPalindrome(str) {
  str = '' + str;
  if (!str || str.length < 2) {
    return false;
  }
  return (
    Array.from(str)
      .reverse()
      .join('') === str
  );
}
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2. 通過倒序迴圈生成新字串與原字串對比

function isPalindrome(str) {
  str = '' + str;
  if (!str || str.length < 2) {
    return false;
  }
  var newStr = '';
  for (var i = str.length - 1; i >= 0; i--) {
    newStr += str[i];
  }
  return str1 === str;
}
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3. 以中間點為基點，從頭至中與從尾至中逐一字串進行對比，若有一個不同，則 return false. 這種方法迴圈次數最少，效率最高

function isPalindrome(str) {
  str = '' + str;
  if (!str || str.length < 2) {
    return false;
  }
  for (let i = 0; i < str.length / 2; i++) {
    if (str[i] !== str[str.length - 1 - i]) {
      return false;
    }
  }
  return true;
}
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