JavaScriptで配列の各要素に二次関数f(x)を適用してソートする方法

問題

次のような二次関数が与えられています。

f(x) = ax² + bx + c

ここで、a、b、c は3つの定数です。

この課題では、ソート済みの整数配列 arr を第1引数に、a、b、c をそれぞれ第2、第3、第4引数として受け取るJavaScript関数を作成します。この関数は、配列 arr の各要素に関数 f(x) を適用し、その結果を昇順にソートした配列を返す必要があります。

例えば、関数への入力が次のようであった場合を考えます。

const arr = [-8, -3, -1, 5, 7, 9];
const a = 1;
const b = 4;
const c = 7;

この場合、期待される出力は次のとおりです。

const output = [ 4, 4, 39, 52, 84, 124 ];

サンプルコード

この問題を解くコードは以下のようになります。

const arr = [-8, -3, -1, 5, 7, 9];
const a = 1;
const b = 4;
const c = 7;

const applyFunction = (arr = [], a = 1, b = 1, c = 1) => {
  const apply = (num, a, b, c) => {
    const res = (a * (num * num)) + (b * num) + (c);
    return res;
  };
  const result = arr.map(el => apply(el, a, b, c));
  result.sort((a, b) => a - b);
  return result;
};

console.log(applyFunction(arr, a, b, c));

コードの解説

処理の流れは次のとおりです。

まず、Array.prototype.map() を使って配列の各要素に関数 f(x) を適用します。次に、Array.prototype.sort() に比較関数 (a, b) => a - b を渡して、変換後の配列を数値の昇順にソートします。最後に、ソート済みの配列を返します。

なお、元の配列がソート済みであっても、二次関数の変換後は値の順序が崩れる可能性があります。これは放物線の頂点が配列の範囲内に存在する場合、最小値が配列の途中に現れるためです。そのため、変換後に必ずソートを行う必要があります。

出力

コンソールには次のように出力されます。

[ 4, 4, 39, 52, 84, 124 ]