JavaScriptで多次元配列の初期化を行う

概要

JavaScript(ES2015)で多次元配列を任意の値で初期化する方法について。

1次元配列

例えば、

let arr = new Array(5);

と宣言した場合

console.log(arr[0]);
// undefined

となります。

ここでfillメソッドを使うことで初期化することができます。

let arr = new Array(5).fill(0);

console.log(JSON.stringify(arr));
// [0,0,0,0,0]

fill()で多次元配列を作るときの落とし穴

オブジェクトや配列を fill() へ渡すと、すべての要素が同じ参照を共有します。

const bad = new Array(3).fill(new Array(3).fill(0));
bad[0][0] = 1;

console.log(bad);
// [[1, 0, 0], [1, 0, 0], [1, 0, 0]]

各行を別の配列にするには、コールバックが毎回実行される Array.from() を使います。

const rows = 3;
const columns = 4;

const matrix = Array.from(
  { length: rows },
  () => Array.from({ length: columns }, () => 0),
);

任意の次元を作る関数

const createArray = (dimensions, initialValue = 0) => {
  if (dimensions.length === 0) return initialValue;

  const [length, ...rest] = dimensions;
  return Array.from(
    { length },
    () => createArray(rest, initialValue),
  );
};

const image = createArray([480, 640, 3], 0);

initialValue がオブジェクトの場合は末端でも参照を共有するため、必要なら値を返すfactory関数に変えてください。また、大きな数値データではネスト配列より Uint8Array や Float32Array の方がメモリ効率と処理性能に向く場合があります。

2次元配列

Array.from()を使って浅いコピーを行い2次元行列を生成します。

Array.from(new Array(3), () => new Array(3).fill(0));

console.log(JSON.stringify(arr));
// [[0,0,0],[0,0,0],[0,0,0]]

調べたら色々な方法が出てきますが、見た中で一番スマートな方法はこれだと思います。

ちなみに以下のように生成した場合、参照先が同じ配列となるため、 期待とは異なる配列が生成されるようです。

let arr = new Array(3).fill(new Array(3).fill(0));
console.log(JSON.stringify(arr));
// [[0,0,0],[0,0,0],[0,0,0]]
arr[0][0] = 1;
console.log(JSON.stringify(arr));
// [[1,0,0],[1,0,0],[1,0,0]]

3次元配列

２次元配列の生成を応用して3次元配列を生成してみます。 画像のRGB値を扱うときに便利かもしれません。

let arr = Array.from(new Array(3), () => {
  return Array.from(new Array(3), () => new Array(3).fill(0));
});

console.log(JSON.stringify(arr));
// [
//     [[0,0,0],[0,0,0],[0,0,0]],
//     [[0,0,0],[0,0,0],[0,0,0]],
//     [[0,0,0],[0,0,0],[0,0,0]]
// ]

参考

https://developer.mozilla.org/ja/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Array/fill

https://developer.mozilla.org/ja/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Array/from

https://qiita.com/butchi_y/items/db3078dced4592872a9c

• MDN: TypedArray