【JavaScript】連続する配列要素の合計で新しい配列を作成する方法

問題の概要

JavaScriptで、第1引数として数値の配列 arr を、第2引数として整数 num(num は配列の長さ以下)を受け取る関数を作成する必要があります。

この関数は、元の配列 arr 内にある長さ num の連続する部分配列(スライディングウィンドウ)ごとに合計を計算し、その結果を新しい配列の要素として返します。

入力例

const arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6];
const num = 2;

期待される出力

const output = [3, 5, 7, 9, 11];

出力の解説

隣り合う2つの要素を順番に足し合わせています。

• 1 + 2 = 3
• 2 + 3 = 5
• 3 + 4 = 7
• 4 + 5 = 9
• 5 + 6 = 11

そのため、結果は [3, 5, 7, 9, 11] となります。出力配列の長さは、元の配列の長さから num - 1 を引いた値になります。

実装コード

以下が実際のコードです。効率化のため、スライディングウィンドウ(尺取り法) の考え方を使っています。ウィンドウが1つずれるたびに、左端の要素を引き、右端の新しい要素を足すだけで済むため、毎回全要素を再計算する必要がありません。

const arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6];
const num = 2;

const accumulateArray = (arr = [], num = 1) => {
    const res = [];
    let sum = 0, right = 0, left = 0;

    // 最初のウィンドウ(num個分)の合計を計算
    for (; right < num; right++) {
        sum += arr[right];
    }
    res.push(sum);

    // ウィンドウを右にずらしながら合計を更新
    while (right < arr.length) {
        sum -= arr[left];  // 左端の要素を除外
        sum += arr[right]; // 右側の新しい要素を追加
        right++;
        left++;
        res.push(sum);
    };

    return res;
};

console.log(accumulateArray(arr, num));

実行結果

コンソールには以下のように出力されます。

[3, 5, 7, 9, 11]

処理のポイント

• 初期化フェーズ: まず最初の num 個の要素の合計を計算し、結果配列に追加します。
• 更新フェーズ: ポインタ right と left を同時に進めながら、「前の合計 − 左端の要素 + 新しい右端の要素」で次の合計を求めます。
• 計算量: 各要素は一度だけ加算・減算されるため、時間計算量は O(n)、空間計算量も O(n) と非常に効率的です。

この手法は、移動平均の計算や一定範囲の統計値を求める場面など、さまざまな実務シーンでも応用できるテクニックです。