【C++】配列内の隣接する要素同士の絶対差を求める方法

この記事では、配列内の隣接する2つの要素のペアごとに絶対差（絶対値の差）を求める方法を解説します。配列に n 個の要素が含まれている場合、結果として得られる配列には n-1 個の要素が格納されます。

例えば、配列の要素が {8, 5, 4, 3} である場合、計算結果は次のようになります。

|8−5| = 3、|5−4| = 1、|4−3| = 1

アルゴリズム

pairDiff(arr, n)

begin
   res := 結果を格納するための配列
   for i in range 0 to n-2, do
      res[i] := |arr[i] − arr[i+1]|
   done
end

C++での実装例

#include<iostream>
#include<cmath>
using namespace std;
void pairDiff(int arr[], int res[], int n) {
   for (int i = 0; i < n-1; i++) {
      res[i] = abs(arr[i] - arr[i+1]);
   }
}
main() {
   int arr[] = {14, 20, 25, 15, 16};
   int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
   int res[n-1];
   pairDiff(arr, res, n);
   cout << "差の配列: ";
   for(int i = 0; i<n-1; i++) {
      cout << res[i] << " ";
   }
}

実行結果

差の配列: 6 5 10 1

コードの解説

このプログラムでは、関数 pairDiff() が元の配列 arr と結果を格納する配列 res、そして要素数 n を受け取ります。ループ処理の中で、現在の要素 arr[i] と次の要素 arr[i+1] の差を abs() 関数（cmath ヘッダーで定義）を使って絶対値として計算し、res[i] に順番に代入していきます。

入力配列 {14, 20, 25, 15, 16} の場合、各ペアの絶対差は |14−20| = 6、|20−25| = 5、|25−15| = 10、|15−16| = 1 となるため、出力は「6 5 10 1」になります。

計算量は配列を一度だけ走査するため O(n) であり、非常に効率的なアルゴリズムです。