JavaScriptの配列・リスト操作【プログラミング初心者向け教材】

プログラミング
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プログラミングで文字列操作と同じくらいよく扱うのが、配列やリストの操作です。

複数のデータを管理する配列やリストには、様々な種類があり、用途に応じて使い分けることが重要となります。

本記事では、JavaScriptの配列・リストについて、種類と操作方法をまとめました。

プログラミング初心者の方の学習や、忘れてしまった方の復習として、参考にしていただければ幸いです。

記載しているプログラムは、Node.js12.18.4を使って動作確認をしています。

JavaScriptの配列・リスト操作

配列・リスト操作として、以下の内容をとりあげます。

  • 配列・リストの種類
  • 配列・リストの作成
  • 配列・リストから値を取得する
  • 配列・リストの長さ(要素数)を取得する
  • 配列・リストに要素を追加する
  • 配列・リストから要素を削除する
  • 配列・リストをコピーする
  • 配列・リストをループさせる
  • 配列・リストの順番を入れ替える
  • 配列・リスト同士を結合する
  • 配列・リストを検索する

配列・リストの種類

複数のデータを管理する配列やリストは、プログラミング言語によって様々なデータ構造がサポートされています。

JavaScriptでは、以下の3種類を扱うことができます。

  • 配列:Array型として定義する。1つの要素に1つのデータが入る。インデックスは番号で管理される。
  • 連想配列:Object型として定義する。1つの要素にkeyとvalueからなるセットのデータが入る。インデックスはkeyの値で管理される。
  • マップ:Map型として定義する。連想配列とデータ構造は同じだが、専用の関数が用意されているため便利。

今回は主に、配列に関する操作を中心にまとめていきます。

配列・リストの作成

配列の作成方法は、初期値を指定しない作成、初期値を指定する作成、ofを使った作成があります。

初期値を指定しない作成方法は、長さを指定する方法としない方法があります。

a = new Array(3);
console.log(a.length); // -> 3
a = [];
console.log(a.length); // -> 0

初期値を指定する方法では、コンストラクタに指定する方法と、直接配列を定義する方法があります。

a = new Array(1,2,3);
console.log(a); // -> [ 1, 2, 3 ]
a = [1,2,3];
console.log(a); // -> [ 1, 2, 3 ]

ofを使う場合は、引数に値を指定します。

a = Array.of(1, 2, 3);
console.log(a); // -> [ 1, 2, 3 ]

連想配列は、オブジェクトにkeyとvalueを指定します。

o = {a:1, b:2, c:3};
console.log(o); // -> { a: 1, b: 2, c: 3 }

マップは、コンストラクタに配列形式で指定します。

m = new Map([
['a', 1], ['b', 2], ['c', 3]
]);
console.log(m); // -> Map { 'a' => 1, 'b' => 2, 'c' => 3 }

配列・リストから値を取得する

配列から値を取得するには、取得したい要素のインデックスを指定します。

a = [1,2,3];
r = a[0];
console.log(r); // -> 1

連想配列から値を取得には、取得したい要素のkeyを指定します。

o = {a:1, b:2, c:3};
r = o.a;
console.log(r); // -> 1

マップから値を取得するには、getを使います。

m = new Map([
['a', 1], ['b', 2], ['c', 3]
]);
r = m.get('a');
console.log(r); // -> 1

配列・リストの長さ(要素数)を取得する

配列の長さを取得するには、lengthを使います。

a = [1,2,3];
r = a.length;
console.log(r); // -> 3

連想配列の長さを取得するには、keysでkeyの配列を作成し、その後lengthで長さを取得します。

o = {a:1, b:2, c:3};
r = Object.keys(o).length;
console.log(r); // -> 3

マップの長さを取得するには、sizeを使います。

m = new Map([
['a', 1], ['b', 2], ['c', 3]
]);
r = m.size;
console.log(r); // -> 3

配列・リストに要素を追加する

配列の末尾に要素を追加するには、pushを使います。

a = [1,2,3];
a.push(4);
console.log(a); // -> [ 1, 2, 3, 4 ]

配列の先頭に要素を追加するには、unshiftを使います。

a = [1,2,3];
a.unshift(4);
console.log(a); // -> [ 4, 1, 2, 3 ]

配列の任意の場所に要素を追加するには、spliceを使います。
第1引数に追加するインデックス、第2引数は削除する要素数(今回は追加だけなので0を指定)、第3引数以降に追加したい要素を指定します。

a = [1,2,3];
a.splice(1,0,4);
console.log(a); // -> [ 1, 4, 2, 3 ]

連想配列に要素を追加するには、直接keyを指定して値を追加します。

o = {a:1, b:2, c:3};
o.d = 4;
console.log(o); // -> { a: 1, b: 2, c: 3, d: 4 }

Mapに要素を追加するには、setを使います。

m = new Map([
['a', 1], ['b', 2], ['c', 3]
]);
m.set('d', 4);
console.log(m); // -> Map { 'a' => 1, 'b' => 2, 'c' => 3, 'd' => 4 }

配列・リストから要素を削除する

配列の先頭の要素を削除するには、shiftを使います。

a = [1,2,3];
a.shift();
console.log(a); // -> [ 2, 3 ]

配列の末尾の要素を削除するには、popを使います。

a = [1,2,3];
a.pop();
console.log(a); // -> [ 1, 2 ]

配列の任意の場所の要素を削除するには、spliceを使います。
第1引数に削除したい要素のインデックス、第2引数に削除したい要素数を指定します。

a = [1,2,3];
a.splice(1, 1);
console.log(a); // -> [ 1, 3 ]

配列の要素をすべて削除するには、長さを0にします。

a = [1,2,3];
a.length = 0;
console.log(a); // -> []

連想配列から要素を削除するには、deleteを使います。

o = {a:1, b:2, c:3};
delete o.a;
console.log(o); // -> { b: 2, c: 3 }

Mapから要素を削除するには、deleteを使います。

m = new Map([
['a', 1], ['b', 2], ['c', 3]
]);
m.delete('a');
console.log(m); // -> Map { 'b' => 2, 'c' => 3 }

配列・リストをコピーする

配列をコピーするには、from、concat、slice、スプレッド構文を使う方法があります。
いずれの方法も、浅いコピー(シャローコピー)となります。

a = [1,2,3];
r = Array.from(a);
console.log(r); // -> [ 1, 2, 3 ]

concatは、引数の結合対象を指定しないことで配列のコピーを作成します。

a = [1,2,3];
r = a.concat();
console.log(r); // -> [ 1, 2, 3 ]

sliceは、すべての要素を抽出することで配列のコピーを作成します。

a = [1,2,3];
r = a.slice(0);
console.log(r); // -> [ 1, 2, 3 ]

スプレッド構文は、コピー先の配列作成時に、コピー元の配列を展開することでコピーを作成します。

a = [1,2,3];
r = [...a];
console.log(r); // -> [ 1, 2, 3 ]

連想配列のコピーは、assignスプレッド構文を使う方法があります。

o = {a:1, b:2, c:3};
r = Object.assign({}, o);
console.log(r); // -> { a: 1, b: 2, c: 3 }
o = {a:1, b:2, c:3};
r = {...o};
console.log(r); // -> { a: 1, b: 2, c: 3 }

配列・リストをループさせる

配列をループさせるには、for-offorEachがあります。
単純にループさせるだけでなく、ループさせた要素に対して処理を行う場合には、map、filter、findなど別の方法もあります。

a = [1,2,3];
for(var r of a) {
console.log(r); // -> 1 -> 2 -> 3
}
a = [1,2,3];
a.forEach((r) => {
console.log(r); // -> 1 -> 2 -> 3
});

連想配列をループさせるには、for-ofにentriesを使う方法と、keysでkeyの配列を取得し、上記の配列の方法でループさせる方法があります。

o = {a:1, b:2, c:3};
for (const [key, value] of Object.entries(o)) {
console.log(`${key} : ${value}`); // -> a : 1 -> b : 2 -> c : 3
}

Mapもfor-ofで同様にすることが可能です。

配列・リストの順番を入れ替える

配列の要素を入れ替えるには、sort、reverse、spliceを使います。

sortは、要素を文字列に変換し、UTF-16コード単位の値の並びに昇順でソートします。

a = [2,3,1];
r = a.sort();
console.log(r); // -> [ 1, 2, 3 ]

reverseは、要素を反転させます。

a = [1,2,3];
r = a.reverse();
console.log(r); // -> [ 3, 2, 1 ]

spliceは、削除と追加の指定によって、要素の順番を入れ替えます。

a = [1,2,3];
a.splice(1, 2, a[2], a[1]); // 2 と 3 を削除して、3 と 2 を追加
console.log(a); // -> [ 1, 3, 2 ]

連想配列やマップは順序がないので、入れ替えはありませんが、keyを配列に変換して入れ替えるということはできます。

配列・リスト同士を結合する

配列の結合は、concatを使います。

a1 = [1,2,3];
a2 = [4,5];
r = a1.concat(a2);
console.log(r); // -> [ 1, 2, 3, 4, 5 ]

連想配列の結合は、assignスプレッド構文を使用する方法があります。

o1 = {a:1, b:2, c:3};
o2 = {d:4, e:5};
r = Object.assign(o1, o2);
console.log(r); // -> { a: 1, b: 2, c: 3, d: 4, e: 5 }
o1 = {a:1, b:2, c:3};
o2 = {d:4, e:5};
r = {...o1, ...o2};
console.log(r); // -> { a: 1, b: 2, c: 3, d: 4, e: 5 }

配列・リストを検索する

配列から特定の値を検索するには、includes、indexOfを使います。

includesは、配列の中に指定した値が含まれていればtrueを返し、含まれていない場合はfalseを返します。

a = [1,2,3];
r = a.includes(2);
console.log(r); // -> true

indexOfは、配列の中に指定した値が含まれていれば、最初に見つかったインデックスを返します。
後方から検索する場合は、lastInfexOfを使います。

a = [1,2,3];
r = a.indexOf(2);
console.log(r); // -> 1

連想配列の検索は、keyやvalueを配列に変換して、検索を行います。

配列・リストの操作はやりたい処理によって使うメソッドを変えよう

配列やリストの操作には、同じ結果を得られる方法が、処理を組み合わせることによって何通りもあります。

ですが、特にループの場合には、処理の仕方によってはパフォーマンスが悪いこともあります。

どんなメソッドを使うのかは、やりたい処理によって適宜変えられるように、日頃からたくさん引出しを持っておくことをおすすめします。

今回は、JavaScriptの配列・リスト操作についてまとめました。

参考になれば幸いです。

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