javascript二維數組如何求平均值

# JavaScript二維數組如何求平均值

在JavaScript開發中，處理二維數組是常見需求。本文將詳細介紹5種求二維數組平均值的方法，并提供完整代碼示例和性能對比。

## 一、基礎概念

### 什么是二維數組？
二維數組是數組的數組，結構如下：
```javascript
const matrix = [
  [1, 2, 3],
  [4, 5, 6],
  [7, 8, 9]
];

平均值計算公式

平均值 = 所有元素總和 / 元素總數

二、5種實現方法

方法1：雙重for循環

最基礎直觀的實現方式：

function average2D(arr) {
  let sum = 0;
  let count = 0;
  
  for(let i = 0; i < arr.length; i++) {
    for(let j = 0; j < arr[i].length; j++) {
      sum += arr[i][j];
      count++;
    }
  }
  
  return sum / count;
}

方法2：flat()結合reduce()

利用ES6新特性簡化代碼：

function average2D(arr) {
  const flattened = arr.flat();
  return flattened.reduce((a, b) => a + b, 0) / flattened.length;
}

方法3：遞歸處理多維數組

可處理任意維度的通用方案：

function deepAverage(arr) {
  let sum = 0;
  let count = 0;
  
  function traverse(array) {
    array.forEach(item => {
      Array.isArray(item) ? traverse(item) : (sum += item, count++);
    });
  }
  
  traverse(arr);
  return sum / count;
}

方法4：使用Generator展開

適合超大數組的惰性求值方案：

function* flatten(arr) {
  for(const item of arr) {
    Array.isArray(item) ? yield* flatten(item) : yield item;
  }
}

function average2D(arr) {
  let sum = 0;
  let count = 0;
  
  for(const num of flatten(arr)) {
    sum += num;
    count++;
  }
  
  return sum / count;
}

方法5：Web Worker并行計算

超大規模數據處理的優化方案：

// main.js
const worker = new Worker('worker.js');

worker.postMessage(largeMatrix);

worker.onmessage = (e) => {
  console.log(`Average: ${e.data}`);
};

// worker.js
self.onmessage = (e) => {
  const arr = e.data.flat();
  const avg = arr.reduce((a,b) => a+b) / arr.length;
  self.postMessage(avg);
};

三、性能對比

使用1000x1000矩陣測試（單位：ms）：

*注：Worker時間僅包含計算時間，不含通信開銷

四、異常處理建議

1. 空數組檢查：

if(arr.length === 0 || arr.flat().length === 0) {
  throw new Error('Empty array');
}

1. 非數字類型處理：

const nums = arr.flat().filter(Number.isFinite);
if(nums.length === 0) return 0;

1. 大數精度問題：

// 使用BigInt處理超大數
const sum = arr.flat().reduce((a,b) => a + BigInt(b), 0n);

五、實際應用場景

1. 圖像處理 - 計算像素平均值
2. 游戲開發 - 網格地形高度分析
3. 數據分析 - 表格數據統計

結語

根據場景選擇合適方案： - 簡單場景：flat()+reduce() - 復雜結構：遞歸方案 - 性能關鍵：Web Worker - 流式處理：Generator方案

完整代碼示例可在GitHub獲?。?a >https://github.com/example/2d-array-average “`