JavaScriptで配列内の連続する負の数のグループ（クラスター）を数える方法

次のような数値の配列があったとします。

const arr = [-1,-2,-1,0,-1,-2,-1,-2,-1,0,1,0];

ここで求められているのは、この配列の中に連続する負の数が何個の「かたまり（クラスター）」として存在するかを数えるJavaScript関数を作成することです。

クラスターとは何か

上記の例を見てみましょう。負の数は次のように2つのグループに分かれています。

• 先頭の「-1, -2, -1」（0で区切られる）
• 中盤の「-1, -2, -1, -2, -1」

したがって、この関数が返すべき答えは 2 になります。

reduce() を使った実装例

この問題は、Array.prototype.reduce() メソッドを使うと簡潔に解決できます。コードは以下の通りです。

const arr = [-1,-2,-1,0,-1,-2,-1,-2,-1,0,1,0];
const countClusters = arr => {
    return arr.reduce((acc, val, ind) => {
        if(val < 0 && arr[ind+1] >= 0){
            acc++;
        };
        return acc;
    }, 0);
};
console.log(countClusters(arr));

出力結果

コンソールには以下が出力されます。

2

コードの解説

このコードの仕組みは非常にシンプルです。reduce() は配列の各要素を順番に処理し、アキュムレータ（acc）と呼ばれる累積値を保持しながら処理を進めます。

各要素（val）に対して、次の2つの条件をチェックしています。

1. 現在の要素が負の数である（val < 0）
2. 次の要素が0以上である（arr[ind+1] >= 0）

この両方が成立するということは、「そこでひとつの負の数グループが終わる」ということなので、カウントを1増やしています。初期値を 0 に設定しているため、最終的にグループの総数が返されます。

注意点：配列の末尾が負の数の場合

上記のコードには1点留意すべき挙動があります。「次の要素が0以上」という条件で判定しているため、配列の最後が負の数で終わっている場合、そのグループはカウントされません。これも正しく数えたい場合は、判定条件を少し変更しましょう。

const countClusters = arr => {
    return arr.reduce((acc, val, ind) => {
        // 現在が負で、直前の要素が負でなければ新しいグループの開始
        if(val < 0 && !(ind > 0 && arr[ind-1] < 0)){
            acc++;
        };
        return acc;
    }, 0);
};

こちらの書き方では「負の数グループの開始地点」を検出するため、配列の途中でも末尾でも、すべてのクラスターを正確に数えることができます。