【JavaScript】配列の最大値と最小値を除外して平均値を求める方法

はじめに

この記事では、数値の配列を受け取り、その中から最小値と最大値を除外した残りの要素の平均値を返すJavaScript関数の作り方を解説します。統計処理やテストのスコア計算など、外れ値の影響を避けたいトリム平均（刈り込み平均）を求めたい場面で役立つテクニックです。

実装の考え方

最も効率的なのは、配列を一度だけ走査しながら「合計値」「最小値」「最大値」を同時に記録していく方法です。reduce()メソッドを使えば、以下の手順でまとめて処理できます。

1. 初期値として、合計（sum）は 0、最小値（min）は Infinity、最大値（max）は -Infinity を設定する。
2. 各要素を順に処理し、合計に加算するとともに、必要に応じて min と max を更新する。
3. 最後に、合計から min と max を引き、要素数から 2 を引いた値で割って平均を求める。

サンプルコード

const arr = [1, 4, 5, 3, 5, 6, 12, 5, 65, 3, 2, 65, 9];

const findExcludedAverage = arr => {
  const creds = arr.reduce((acc, val) => {
    let { min, max, sum } = acc;
    sum += val;
    if (val > max) max = val;
    if (val < min) min = val;
    return { min, max, sum };
  }, {
    min: Infinity,
    max: -Infinity,
    sum: 0
  });
  const { max, min, sum } = creds;
  // 合計から最小値と最大値を引き、残りの要素数で割る
  return (sum - min - max) / (arr.length - 2);
};

console.log(findExcludedAverage(arr));

実行結果

10.818181818181818

コードのポイント

• reduce()で一括処理できる： ループを一回回すだけで合計・最小・最大を同時に取得でき、計算量は O(n) で済みます。
• Infinityを初期値に使う理由： どのような数値が来ても最初の比較で必ず更新されるため、安全な初期化になります。
• 割る数は「要素数 − 2」が正解： 最小値と最大値の2つの要素を除外しているため、平均の分母もそれに合わせて 2 を引く必要があります。ここを誤ると正しい平均にならないので注意しましょう。

別解：sort()を使うシンプルな方法

配列を昇順にソートし、両端の1つずつを取り除いてから平均を取る方法もあります。コードは短く読みやすくなりますが、ソートには O(n log n) の計算量がかかるため、要素数の多い配列では前述の reduce() 方式が有利です。

const findExcludedAverage = arr => {
  const sorted = [...arr].sort((a, b) => a - b);
  const trimmed = sorted.slice(1, sorted.length - 1);
  return trimmed.reduce((a, b) => a + b, 0) / trimmed.length;
};

console.log(findExcludedAverage([1, 4, 5, 3, 5, 6, 12, 5, 65, 3, 2, 65, 9]));

なお、[...arr]でスプレッド構文によるコピーを行っているのは、元の配列がsort()によって破壊的に変更されるのを防ぐためです。

まとめ

最小値と最大値を除外した平均を求める場合は、reduce()で合計・最小・最大を一括取得する方法が最も効率的です。分母を「要素数 − 2」にすることを忘れなければ、外れ値の影響を抑えた正確な平均値が得られます。データ分析や成績処理など、さまざまな場面で応用できるので、ぜひ覚えておきましょう。