JavaScriptで数値配列の移動平均をリアルタイムに計算する方法

問題

数値の配列を受け取り、各位置における「それまでの要素の累積平均（移動平均）」を格納した新しい配列を構築するJavaScript関数を作成する必要があります。たとえば、次のようになります。

[1, 2, 3, 4, 5] → [1, 1.5, 2, 2.5, 3]

最初の要素は最初の要素単体の平均、2番目の要素は先頭2つの要素の平均、3番目は先頭3つの要素の平均、というように順番に計算していきます。

コード例

以下が実際の実装コードです。

const arr = [1, 2, 3, 4, 5];
const movingAverage = (arr = []) => {
    const res = [];
    let sum = 0;
    let count = 0;
    for(let i = 0; i < arr.length; i++){
        const el = arr[i];
        sum += el;
        count++;
        const curr = sum / count;
        res[i] = curr;
    };
    return res;
};
console.log(movingAverage(arr));

出力

コンソールへの出力結果は次のとおりです。

[ 1, 1.5, 2, 2.5, 3 ]

解説

このアルゴリズムでは、ループ内でこれまでの合計値（sum）と処理済みの要素数（count）を常に保持しています。各ステップで sum / count を計算するだけで現在位置までの平均が求まるため、毎回先頭から要素を足し直す必要がなく、全体をO(n)の計算量で効率的に処理できます。時系列データのスムージングやチャート表示など、リアルタイム性が求められる場面でも活用できるシンプルな手法です。