JavaScriptで文字列の全組み合わせを生成する関数の書き方

今回は、文字列を唯一の引数として受け取り、その文字を組み合わせて作れるすべてのパターンを配列として返すJavaScript関数の作り方を解説します。たとえば「Delhi」という文字列が渡されれば、「D」「De」「Deh」…「Delhi」のように、各文字を選ぶ・選ばないを組み合わせた全31通りの文字列が生成されます。

仕組みのポイント

この実装の核となるのはビット演算です。まず文字列を1文字ずつに分解して配列に格納し、0から 2ⁿ−1（nは文字数）までの整数を順に走査します。各整数を2進数のビットパターンとみなし、ビットが立っている位置に対応する文字だけを連結することで、重複なくすべての組み合わせを網羅できます。

処理の流れ

1. substring()を使って文字列を1文字ずつの配列に変換する
2. 組み合わせの総数（2の文字数乗）分だけ外側のループを回す
3. 内側のループでビットが立っている文字のみを連結し、空文字列でなければ結果配列へ追加する

サンプルコード

以下が実際のコードです。

const str = 'Delhi';
const allCombinations = (str1 = '') => {
    const arr = [];
    for (let x = 0, y = 1; x < str1.length; x++, y++) {
        arr[x] = str1.substring(x, y);
    }
    const combination = [];
    let temp = "";
    const len = Math.pow(2, arr.length);
    for (let i = 0; i < len; i++) {
        temp = "";
        for (let j = 0; j < arr.length; j++) {
            if (i & Math.pow(2, j)) {
                temp += arr[j];
            }
        }
        if (temp !== "") {
            combination.push(temp);
        }
    }
    return combination;
};
console.log(allCombinations(str));

出力結果

コンソールには以下のように出力されます。

[
    'D', 'e', 'De', 'l',
    'Dl', 'el', 'Del', 'h',
    'Dh', 'eh', 'Deh', 'lh',
    'Dlh', 'elh', 'Delh', 'i',
    'Di', 'ei', 'Dei', 'li',
    'Dli', 'eli', 'Deli', 'hi',
    'Dhi', 'ehi', 'Dehi', 'lhi',
    'Dlhi', 'elhi', 'Delhi'
]

5文字の文字列の場合は 2⁵ − 1 = 31通りとなります。上記の出力を見ると、単一文字から完全な文字列「Delhi」まで、すべての組み合わせが漏れなく生成できていることが確認できます。