【JavaScript】ソートせずに配列から上位2つの要素（最大値トップ2）を1パスで取得する方法

JavaScriptには、並び順がバラバラの数値が格納された配列があります。ここでの課題は、この数値配列を受け取って、配列内で最も大きい2つの要素（上位2要素）だけを抽出し、新しい配列として返す関数を書くことです。

さらに重要な条件として、処理は1パス（ワンパス）で完了させる必要があります。つまり、forループは1回だけ使う、あるいはES6の配列メソッドを利用する場合も1回の呼び出しにとどめ、ネストした処理（二重ループなど）は避け、時間計算量をO(n) の線形時間に保たなければなりません。

解決策：Array.prototype.reduce() を使う

この問題は、Array.prototype.reduce() メソッドを使うとエレガントに解決できます。reduceの初期値として「負の無限大」を2つ持つ配列 [-Infinity, -Infinity] を用意し、各要素を走査しながら最大値と2番目に大きい値を順次更新していきます。

コード例

const arr = [23, 65, 67, 23, 2, 6, 87, 23, 45, 65, 3, 234, 3];

const topTwo = arr => {
    // 要素が2つ未満の場合は false を返す
    if(arr.length < 2){
        return false;
    };
    return arr.reduce((acc, val) => {
        // 現在の最大値より大きければ、入れ替えを行う
        if(val > acc[0]){
            let t = acc[0];
            acc[0] = val;
            acc[1] = t;
        // 最大値以下でも2位より大きければ2位を更新
        }else if(val > acc[1]){
            acc[1] = val;
        };
        return acc;
    }, [-Infinity, -Infinity]);
};

console.log(topTwo(arr));

実行結果

コンソールへの出力は次のようになります。

[ 234, 87 ]

仕組みの解説

アキュムレータ acc の acc[0] には常に「現時点での最大値」が、acc[1] には「2番目に大きい値」が保持されます。

• 走査中の値 val が acc[0] より大きい場合：旧最大値を2位へ退避させ、val を新しい最大値とします。
• val が最大値以下だが acc[1] より大きい場合：acc[1] だけを更新します。

初期値に -Infinity を使うことで、負の数を含むあらゆる数値配列にも正しく対応できます。また、配列を一度だけ走査するため、計算量はO(n)、追加のメモリも定数領域で済み、非常に効率的な実装となっています。