JavaScriptで2つの配列の和集合を求める方法【初心者向け解説】

プログラミングにおいて、集合演算はデータ処理の基本となる重要な概念です。本記事では、JavaScriptを使って2つの配列から和集合（Union）を求める方法を、実際のコード例とともにわかりやすく解説します。

和集合とは？

和集合とは、2つの集合の要素をすべて組み合わせて作られる集合のことです。つまり、集合Aと集合Bの和集合は、「Aに含まれる要素、Bに含まれる要素、またはその両方に含まれる要素」の集まりになります。

ポイントは、重複する要素は1つだけ残すという点です。これにより、すべてのユニークな要素を持つ新しい集合が得られます。

具体例

例として、次のような2つの配列があるとします。

const arr1 = [1, 2, 3];
const arr2 = [100, 2, 1, 10];

この2つの配列の和集合は、以下のようになります。

const union = [1, 2, 3, 10, 100];

2と1は両方の配列に含まれていますが、結果にはそれぞれ1回だけ現れますね。このように、重複を排除した全要素のリストが和集合です。

JavaScriptで和集合を求める関数の実装

それでは、2つの配列を受け取り、それらの和集合を返すJavaScript関数を作成してみましょう。

ここでは、オブジェクト（マップ）を利用して重複を管理する方法を採用します。キーの一意性を活かすことで、効率的に和集合を求められます。

const arr1 = [1, 2, 3];
const arr2 = [100, 2, 1, 10];

const findUnion = (arr1 = [], arr2 = []) => {
    const map = {};
    const res = [];

    // arr1 の要素をマップに登録
    for (let i = arr1.length - 1; i >= 0; --i) {
        map[arr1[i]] = arr1[i];
    }

    // arr2 の要素もマップに登録（重複は自動的に上書きされる）
    for (let i = arr2.length - 1; i >= 0; --i) {
        map[arr2[i]] = arr2[i];
    }

    // マップの値を結果配列に格納
    for (const n in map) {
        if (map.hasOwnProperty(n)) {
            res.push(map[n]);
        }
    }

    return res;
};

console.log(findUnion(arr1, arr2));

コードの仕組み

• マップへの登録： 各配列の要素をオブジェクトのキーとして保存します。同じ値が複数回登場しても、キーは上書きされるだけなので、自然と重複が排除されます。
• hasOwnProperty()によるチェック： プロトタイプチェーン上のプロパティを誤って取得しないよう、オブジェクト自身が持つプロパティのみを対象にしています。
• 計算量： 各配列を一度ずつ走査するため、時間計算量は O(n + m)（n、mは各配列の長さ）となり、非常に効率的です。

実行結果

上記のコードをコンソールで実行すると、次の出力が得られます。

[ 1, 2, 3, 10, 100 ]

期待どおり、重複のない和集合が取得できました。

補足：Setを使ったよりシンプルな書き方

モダンなJavaScript（ES6以降）では、標準組み込みの Set オブジェクトを使うことで、さらに簡潔に和集合を求められます。

const union = [...new Set([...arr1, ...arr2])];
console.log(union); // [ 1, 2, 3, 100, 10 ]

Setは自動的に重複を排除してくれるため、スプレッド構文と組み合わせるだけで1行で実装できます。コードの可読性を重視する場合は、こちらの方法がおすすめです。

まとめ

• 和集合とは、2つの集合の全要素を重複なく組み合わせた集合である
• オブジェクト（マップ）のキーの一意性を利用すれば、効率的に和集合を求められる
• ES6以降なら new Set() を使うことで、1行でシンプルに実装可能

用途や環境に応じて、最適な方法を選んで活用してください。