前言

本文将详细介绍 JavaScript 中 Math 对象和字符串操作的相关知识，并通过具体的代码示例进行解析。希望通过本文的学习，读者能够更加深入地理解这些基础知识，并将其应用到实际开发中。

一、Math 对象

Math 对象是 JavaScript 中内置的一个对象，提供了各种数学常量和函数，用于执行常见的数学运算。以下是 Math 对象的一些常用方法及其用法：

1. 圆周率 Math.PI

console.log(Math.PI); // 输出圆周率 π 的值

2. 求绝对值 Math.abs()

console.log(Math.abs(-3)); // 输出 3

Math.abs() 方法返回一个数的绝对值，即去掉符号后的数值。

3. 四舍五入 Math.round()

console.log(Math.round(4.5)); // 输出 5
console.log(Math.round(4.4)); // 输出 4
console.log(Math.round(-4.5)); // 输出 -4
console.log(Math.round(-4.5001)); // 输出 -5
console.log(Math.round(-4.9)); // 输出 -5
console.log(Math.round(-4.1)); // 输出 -4

Math.round() 方法对一个数进行四舍五入，返回最接近的整数。

4. 向上取整 Math.ceil()

console.log(Math.ceil(4.1)); // 输出 5
console.log(Math.ceil(4.9)); // 输出 5
console.log(Math.ceil(-4.1)); // 输出 -4
console.log(Math.ceil(-4.9)); // 输出 -4

Math.ceil() 方法对一个数向上取整，即返回大于或等于该数的最小整数。

5. 向下取整 Math.floor()

console.log(Math.floor(4.1)); // 输出 4
console.log(Math.floor(4.9)); // 输出 4
console.log(Math.floor(-4.1)); // 输出 -5
console.log(Math.floor(-4.9)); // 输出 -5

Math.floor() 方法对一个数向下取整，即返回小于或等于该数的最大整数。

6. 求最大值 Math.max() 和最小值 Math.min()

console.log(Math.max(4, 2, 6, 5, 3)); // 输出 6
console.log(Math.min(4, 2, 6, 5, 3)); // 输出 2
var arr = [4, 2, 6, 5, 3];
console.log(Math.max.apply(null, arr)); // 输出 6
console.log(Math.min.apply(null, arr)); // 输出 2
console.log(Math.max(...arr)); // 输出 6
console.log(Math.min(...arr)); // 输出 2

Math.max() 和 Math.min() 方法分别返回一组数中的最大值和最小值。对于数组，可以使用 apply 或展开运算符 ... 来传递参数。

7. 求幂 Math.pow()

console.log(Math.pow(2, 32)); // 输出 4294967296
console.log(Math.pow(2, 64)); // 输出 1.8446744073709552e+19

Math.pow() 方法返回指定底数的指数次幂。

8. 求平方根 Math.sqrt()

console.log(Math.sqrt(9)); // 输出 3

Math.sqrt() 方法返回一个数的平方根。

二、字符串操作

字符串是 JavaScript 中最基本的数据类型之一，广泛应用于文本处理、用户输入验证等场景。以下是一些常用的字符串操作方法及其用法：

1. 创建字符串

var str = 'hello';
var o_str = new String('world');
console.log(typeof str, typeof o_str); // 输出 'string' 'object'

可以通过直接赋值或使用 String 构造函数创建字符串。需要注意的是，直接赋值创建的是原始类型的字符串，而使用构造函数创建的是对象类型的字符串。

2. 字符串属性

var str = '前端青山';
console.log(str.length); // 输出 7

length 属性返回字符串的长度，即字符的数量。

3. 字符串方法

3.1 查找子字符串

var str = 'how do you do';
console.log(str.indexOf('do')); // 输出 4
console.log(str.indexOf('do', 5)); // 输出 11
console.log(str.lastIndexOf('do')); // 输出 11
console.log(str.lastIndexOf('do', 10)); // 输出 4
console.log(str.lastIndexOf('do', '4')); // 输出 4
console.log(str.lastIndexOf('do', 3)); // 输出 -1

indexOf() 和 lastIndexOf() 方法分别从前往后和从后往前查找子字符串的位置。如果未找到，则返回 -1。

3.2 遍历字符串

var str = 'how are you';
for (var i = 0, len = str.length; i < len; i++) {
    console.log(str.charAt(i));
}

charAt() 方法返回指定位置的字符。可以通过循环遍历整个字符串。

3.3 获取字符编码

var str = 'abc';
console.log(str.charCodeAt(0) + 1); // 输出 98
console.log(String.fromCharCode(str.charCodeAt(0) + 1)); // 输出 'b'

charCodeAt() 方法返回指定位置字符的 Unicode 编码值。String.fromCharCode() 方法根据编码值返回对应的字符。

3.4 替换子字符串

var str = 'how do you do';
console.log(str.replace('do', 'de')); // 输出 'how de you do'
console.log(str.replaceAll('do', 'de')); // 输出 'how de you de'

replace() 方法替换第一个匹配的子字符串，replaceAll() 方法替换所有匹配的子字符串。

3.5 提取子字符串

var str = 'how do you do';
console.log(str.substring(4, 6)); // 输出 'do'
console.log(str.substr(4, 6)); // 输出 'do you'
console.log(str.slice(4, 6)); // 输出 'do'
console.log(str.substring(6, 4)); // 输出 'do'
console.log(str.slice(6, 4)); // 输出 ''
console.log(str.substring(-6, -4)); // 输出 ''
console.log(str.slice(-6, -4)); // 输出 'yo'

substring()、substr() 和 slice() 方法都可以提取子字符串。其中，substring() 支持参数互换，slice() 支持负数索引。

3.6 字符串转换

var str = 'How Are You';
console.log(str.toUpperCase()); // 输出 'HOW ARE YOU'
console.log(str.toLowerCase()); // 输出 'how are you'
var arr = str.split(' ', 5); // ['How', 'Are', 'You']
console.log(arr);
console.log(str.split('o')); // ['H', 'w Are Y', 'u']
console.log(str.split('')); // ['H', 'o', 'w', ' ', 'A', 'r', 'e', ' ', 'Y', 'o', 'u']
console.log(str.split(' ', 2)); // ['How', 'Are']
console.log(str.split('oo')); // ['How Are You']

toUpperCase() 和 toLowerCase() 方法分别将字符串转换为大写和小写。split() 方法根据指定分隔符将字符串分割成数组。

3.7 字符串连接

var str = 'hello';
console.log(str.concat(' world')); // 输出 'hello world'

concat() 方法用于连接两个或多个字符串。

3.8 去除空白字符

var str = '       a      b       ';
console.log('(' + str.replaceAll(' ', '') + ')'); // 输出 '(ab)'
console.log('(' + str.trim() + ')'); // 输出 '(a      b)'
console.log('(' + str.trimStart() + ')'); // 输出 '(a      b       )'
console.log('(' + str.trimEnd() + ')'); // 输出 '(       a      b)'

trim() 方法去除字符串两端的空白字符，trimStart() 和 trimEnd() 分别去除左端和右端的空白字符。

3.9 自定义去除空白字符

function fnRemoveAllSpace(str) {
    while (str.indexOf(' ') !== -1) {
        str = str.replace(' ', '');
    }
    return str;
}
console.log('(' + fnRemoveAllSpace('     a     b     ') + ')'); // 输出 '(ab)'

自定义函数 fnRemoveAllSpace() 通过循环替换空格来去除字符串中的所有空白字符。

3.10 自定义去除两端空白字符

function fnTrim(str) {
    while (str.charAt(0) === ' ') {
        str = str.replace(' ', '');
    }
    var arr = str.split('');
    while (arr[arr.length - 1] === ' ') {
        arr.pop();
    }
    return arr.join('');
}
console.log('(' + fnTrim('      a     b     ') + ')'); // 输出 '(a     b)'

自定义函数 fnTrim() 通过遍历字符串并去除两端的空白字符。

3.11 统计字母数量

function countNum(str) {
    var uppercase = 0;
    var lowercase = 0;
    for (var i = 0, len = str.length; i < len; i++) {
        var ch = str.charAt(i);
        if (ch >= 'A' && ch <= 'Z') {
            uppercase++;
        } else if (ch >= 'a' && ch <= 'z') {
            lowercase++;
        }
    }
    console.log('大写字母有：' + uppercase + '个\n小写字母有：' + lowercase + '个');
}
countNum('How Are You');

countNum() 函数统计字符串中大写字母和小写字母的数量。

3.12 成绩求和

var o_txt = document.getElementById('txt');
var o_btn = document.getElementById('btn');

function fn() {
    var info = o_txt.value;
    var arr = info.split(',');
    var sum = arr.reduce(function (prev, next) {
        return Number(prev) + Number(next);
    });
    o_txt.value = sum;
}

o_btn.onclick = fn;

通过用户输入的成绩字符串，将其转换为数组并求和。

3.13 影响职业因素计算

var o_txt = document.getElementById('txt');
var o_result = document.getElementById('result');
var o_submit = document.getElementById('submit');
var o_reset = document.getElementById('reset');

function fnJob() {
    var sum = 0;
    var str = '';
    var info = o_txt.value;
    var letter = ' abcdefghijklmnopqrstuvwxyz';
    for (var i = 0, infoLen = info.length; i < infoLen; i++) {
        for (var j = 0, letterLen = letter.length; j < letterLen; j++) {
            if (info.charAt(i) === letter.charAt(j)) {
                sum += j;
                str += j + '+';
            }
        }
    }
    o_result.innerText = str.slice(0, -1) + '=' + sum;
}

function fnclear() {
    o_txt.value = o_result.innerText = '';
}

o_submit.onclick = fnJob;
o_reset.onclick = fnclear;

计算单词中每个字母在字母表中的位置之和，并显示结果。

结尾

通过本文的介绍，我们详细探讨了 JavaScript 中 Math 对象和字符串操作的各种方法及其应用场景。希望读者能够掌握这些基础知识，并在实际开发中灵活运用。