JavaScriptで偶数と奇数を簡単に判定する8つの方法

●JavaScriptで偶数と奇数を判定する方法とは？
- ○偶数と奇数の定義
- ○JavaScriptでの判定の重要性
●8つの判定方法
●よくあるエラーと対処法
●偶数と奇数判定の応用例
まとめ

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●JavaScriptで偶数と奇数を判定する方法とは？

プログラミングにおいて、数値が偶数か奇数かを判定することは非常に重要な処理の1つです。

JavaScriptでも、さまざまな方法で偶数と奇数を判定することができます。

○偶数と奇数の定義

そもそも偶数と奇数とは何でしょうか？偶数は2で割り切れる整数のことを指します。

つまり、2で割ったときに余りが0になる数が偶数です。

一方、奇数は2で割ると余りが1になる整数のことを指します。

例えば、2、4、6、8などは全て偶数で、1、3、5、7などは奇数になります。

0は偶数に分類されます。

○JavaScriptでの判定の重要性

JavaScriptでプログラミングをする際、数値が偶数か奇数かを判定する場面は多々あります。

例えば、次のようなケースが考えられます。

・ユーザーから入力された数値が偶数か奇数かによって処理を分岐させる
・配列やオブジェクトのインデックスが偶数か奇数かによって処理を変える
・グラフィックスにおいて、座標が偶数か奇数かによって描画を変える

このように、偶数と奇数を正しく判定できることは、プログラムの動作を制御する上で欠かせないスキルなのです。

JavaScriptには、偶数と奇数を判定するためのさまざまな方法が用意されています。

この方法を理解し、状況に応じて適切に使い分けることができれば、より効率的で可読性の高いコードを書くことができるでしょう。

●8つの判定方法

JavaScriptで偶数と奇数を判定する方法はいくつかありますが、ここでは代表的な8つの方法を紹介します。

それぞれの方法には特徴があり、状況に応じて使い分けることが大切です。

これから紹介する方法は、初心者にもわかりやすく、実践的なサンプルコードを交えながら解説していきます。

ぜひ、自分に合った方法を見つけて、JavaScriptでの偶数と奇数の判定スキルを磨いていってください。

○方法1：剰余演算子(%)を使う

剰余演算子(%)は、割り算の余りを求める演算子です。

この演算子を使うことで、簡単に偶数と奇数を判定することができます。

□サンプルコード1：剰余演算子による判定

function isEven(num) {
  return num % 2 === 0;
}

console.log(isEven(4)); // true
console.log(isEven(7)); // false

上記のコードでは、isEven関数を定義しています。

この関数は、引数として渡された数値(num)を2で割った余りが0かどうかを判定します。

余りが0なら偶数、そうでなければ奇数と判断されます。

実行結果を見ると、isEven(4)はtrue、isEven(7)はfalseを返しています。

これは、4は偶数、7は奇数であることを示しています。

剰余演算子を使った判定は、シンプルで直感的にわかりやすいという利点があります。

ただし、負の数を判定する場合は注意が必要です。負の数を2で割った余りは、0か-1になります。

○方法2：ビット演算子(&)を使う

ビット演算子(&)を使っても、偶数と奇数を判定することができます。

この方法は、数値のビット表現に着目したテクニックです。

□サンプルコード2：ビット演算子による判定

function isEven(num) {
  return (num & 1) === 0;
}

console.log(isEven(4)); // true
console.log(isEven(7)); // false

このコードでは、num & 1という式を使っています。

&はビット単位のAND演算子で、両方のオペランドのビットが1のときに1を返します。

偶数は、2進数表現の最下位ビットが0になります。

一方、奇数は最下位ビットが1になります。

したがって、num & 1の結果が0なら偶数、1なら奇数と判定できるのです。

ビット演算子を使った判定は、剰余演算子による方法よりも高速に動作するといわれています。

ただし、コードの可読性は少し下がるかもしれません。

○方法3：Math.abs()を使う

Math.abs()は、与えられた数の絶対値を返す組み込み関数です。

この関数を使って、数値の絶対値が偶数か奇数かを判定することができます。

□サンプルコード3：Math.abs()による判定

function isEven(num) {
  return Math.abs(num) % 2 === 0;
}

console.log(isEven(4)); // true
console.log(isEven(-7)); // false

上記のコードでは、まずMath.abs()を使って引数numの絶対値を求めています。

そして、その絶対値を2で割った余りが0かどうかを判定しています。

実行結果を見ると、isEven(4)はtrue、isEven(-7)はfalseを返しています。

これは、4の絶対値は4で偶数、-7の絶対値は7で奇数であることを示しています。

Math.abs()を使う利点は、負の数を判定する場合でも正しく動作するところです。

剰余演算子だけを使った場合、負の数を2で割った余りは0か-1になってしまいますが、Math.abs()を使えばその問題を回避できます。

ただし、Math.abs()を使うと若干のパフォーマンスオーバーヘッドが発生するので、大量の数値を処理する場合は注意が必要です。

○方法4：パリティ関数を使う

パリティ関数とは、与えられた数値の偶数性を判定する関数のことです。

これを使えば、簡潔に偶数と奇数を判定できます。

□サンプルコード4：パリティ関数による判定

function isEven(num) {
  return num % 2 === 0;
}

function parity(num) {
  return isEven(num) ? 0 : 1;
}

console.log(parity(4)); // 0
console.log(parity(7)); // 1

このコードでは、まずisEven関数を定義しています。

これは先ほどの剰余演算子を使った判定方法と同じですね。

そして、parity関数を定義しています。

この関数は、isEven関数を使って引数numが偶数かどうかを判定し、偶数なら0、奇数なら1を返します。

実行結果を見ると、parity(4)は0、parity(7)は1を返しています。

これは、4は偶数、7は奇数であることを示しています。

パリティ関数を使えば、偶数と奇数を0と1で表現できるので、ビット演算などに活用できます。

また、コードの可読性も高くなります。

ただし、パリティ関数はあくまで偶数性を判定するだけなので、元の数値が正負どちらであるかは判断できません。

必要に応じて、別途符号を判定する必要があります。

○方法5：再帰関数を使う

再帰関数を使って、数値が偶数か奇数かを判定することもできます。

再帰関数とは、自分自身を呼び出す関数のことです。

この性質を利用して、数値を2で割り続けることで、最終的に偶数か奇数かを判断します。

□サンプルコード5：再帰関数による判定

function isEven(num) {
  if (num === 0) {
    return true;
  } else if (num === 1) {
    return false;
  } else {
    return isEven(Math.abs(num) - 2);
  }
}

console.log(isEven(4)); // true
console.log(isEven(7)); // false

このコードでは、isEven関数を再帰的に定義しています。

次のような流れで判定が行われます。

引数numが0の場合、偶数なのでtrueを返します。
引数numが1の場合、奇数なのでfalseを返します。
それ以外の場合、Math.abs(num) - 2を引数としてisEven関数を再帰的に呼び出します。

つまり、数値を2で割り続けて、最終的に0か1になるまで再帰呼び出しを行うわけです。

0になれば偶数、1になれば奇数と判定されます。

実行結果を見ると、isEven(4)はtrue、isEven(7)はfalseを返しています。

これは、4は偶数、7は奇数であることを示しています。

再帰関数を使った判定は、数学的な定義に基づいているので、理解しやすいという利点があります。

また、コードが簡潔で読みやすくなります。

ただし、再帰呼び出しを多用すると、スタックオーバーフローを引き起こす可能性があります。

また、大きな数値を判定する場合、再帰呼び出しの回数が多くなるので、パフォーマンスが悪化する可能性もあります。

○方法6：Array.prototype.every()を使う

Array.prototype.every()は、配列の全ての要素が特定の条件を満たすかどうかを判定するメソッドです。

これを応用して、数値を2進数表現した際の各ビットが偶数か奇数かを判定できます。

□サンプルコード6：Array.prototype.every()による判定

function isEven(num) {
  return [...num.toString(2)].every((bit, index) => index === 0 || bit === '0');
}

console.log(isEven(4)); // true
console.log(isEven(7)); // false

このコードでは、まずnum.toString(2)で数値を2進数表現の文字列に変換します。

そして、スプレッド構文(...)を使ってその文字列を配列に変換します。

次に、every()メソッドを使って、配列の各要素（各ビット）が次の条件を満たすかどうかを判定します。

インデックスが0の場合（最下位ビット）は、偶数でも奇数でも良い
それ以外の場合は、ビットが’0’であること（偶数であること）

この条件を全てのビットが満たせば、数値は偶数であると判定されます。

実行結果を見ると、isEven(4)はtrue、isEven(7)はfalseを返しています。

これは、4は偶数、7は奇数であることを示しています。

every()を使った判定は、2進数表現に着目しているので、ビット演算に親和性があります。

また、コードが簡潔で読みやすいという利点もあります。

ただし、数値を2進数表現の文字列に変換する際のオーバーヘッドがあるので、パフォーマンスは他の方法に比べて劣る可能性があります。

○方法7：Array.prototype.some()を使う

Array.prototype.some()は、every()とは逆に、配列の少なくとも1つの要素が特定の条件を満たすかどうかを判定するメソッドです。

これを使って、数値を2進数表現した際の各ビットが奇数かどうかを判定できます。

□サンプルコード7：Array.prototype.some()による判定

function isOdd(num) {
  return [...num.toString(2)].some((bit) => bit === '1');
}

console.log(isOdd(4)); // false
console.log(isOdd(7)); // true

このコードでは、isOdd関数を定義して、奇数かどうかを判定しています。

まず、num.toString(2)で数値を2進数表現の文字列に変換し、スプレッド構文(...)でその文字列を配列に変換します。

そして、some()メソッドを使って、配列の少なくとも1つの要素（ビット）が’1’であるかどうかを判定します。

1つでも’1’のビットがあれば、その数値は奇数であると判断されます。

実行結果を見ると、isOdd(4)はfalse、isOdd(7)はtrueを返しています。

これは、4は偶数、7は奇数であることを示しています。

some()を使った判定は、every()と同様に、2進数表現に着目しているので、ビット演算に親和性があります。

また、コードが簡潔で読みやすいという利点もあります。

ただし、数値を2進数表現の文字列に変換する際のオーバーヘッドがあるので、パフォーマンスは他の方法に比べて劣る可能性があります。

○方法8：正規表現を使う

正規表現を使って、数値を2進数表現した際のビットパターンを判定することで、偶数か奇数かを判断することもできます。

□サンプルコード8：正規表現による判定

function isEven(num) {
  return /^(0|1(01*0)*1)*$/.test(num.toString(2));
}

console.log(isEven(4)); // true
console.log(isEven(7)); // false

このコードでは、正規表現/^(0|1(01*0)*1)*$/を使って、数値の2進数表現が偶数のビットパターンにマッチするかどうかを判定しています。

この正規表現は、次のようなパターンにマッチします。

‘0’（0は偶数）
‘1(010)1’（奇数個の1が連続し、その間に偶数個の0が存在するパターン）

数値を2進数表現の文字列に変換し、その文字列がこの正規表現にマッチするかどうかをtest()メソッドで判定します。

マッチすれば偶数、マッチしなければ奇数と判断されます。

実行結果を見ると、isEven(4)はtrue、isEven(7)はfalseを返しています。

これは、4は偶数、7は奇数であることを表しています。

正規表現を使った判定は、2進数表現のビットパターンを直接判定しているので、他の方法とは一風変わったアプローチだと言えます。

また、正規表現のパターンを変えることで、様々な条件の判定に応用できる柔軟性もあります。

ただし、正規表現のパターンが複雑になると、コードの可読性が下がる可能性があります。

また、正規表現のマッチング処理自体にもオーバーヘッドがあるので、パフォーマンスへの影響も考慮する必要があります。

●よくあるエラーと対処法

JavaScriptで偶数と奇数を判定する際には、よくあるエラーにも注意が必要です。

初心者の方は特に、このエラーに悩まされることが多いのではないでしょうか。

ここでは、代表的な3つのエラーとその対処法を紹介します。

エラーの原因を理解し、適切に対処できるようになることで、より堅牢なコードを書けるようになるでしょう。

○エラー1：型変換の問題

JavaScriptは動的型付け言語なので、型変換に関するエラーが発生しやすいです。

例えば、数値として期待していた変数に文字列が代入されていると、予期しない動作を引き起こす可能性があります。

function isEven(num) {
  return num % 2 === 0;
}

console.log(isEven("4")); // true
console.log(isEven("7")); // false

上記のコードでは、文字列の”4″と”7″を引数として渡していますが、期待通りに動作しているように見えます。

これは、JavaScriptが文字列を自動的に数値に変換しているためです。

ただし、この暗黙的な型変換は予期しない結果を引き起こすことがあるので、注意が必要です。

例えば、次のようなケースです。

console.log(isEven("4a")); // false

この場合、”4a”は数値に変換できないので、NaN（Not-a-Number）になります。

NaN % 2の結果はNaNになり、NaN === 0はfalseになるので、偶数と判定されません。

このようなエラーを避けるためには、明示的に型変換を行うことが重要です。

例えば、Number()関数を使って引数を数値に変換するのが一般的です。

function isEven(num) {
  return Number(num) % 2 === 0;
}

このように修正することで、文字列が渡された場合でも適切に型変換が行われ、エラーを回避できます。

○エラー2：ゼロ除算エラー

JavaScriptでは、数値を0で割ろうとするとゼロ除算エラーが発生します。

偶数と奇数の判定では直接関係ありませんが、0で割る処理を含むコードを書く際には注意が必要です。

function divideBy2(num) {
  return num / 2;
}

console.log(divideBy2(4)); // 2
console.log(divideBy2(0)); // 0
console.log(divideBy2(-2)); // -1

上記のコードでは、divideBy2関数で引数を2で割っています。

divideBy2(0)の結果は0になり、エラーは発生しません。

これは、JavaScriptでは0を0で割った結果がNaNではなく0になるためです。

ただし、以下のようなケースではゼロ除算エラーが発生します。

console.log(4 / 0); // Infinity
console.log(-2 / 0); // -Infinity
console.log(0 / 0); // NaN

正の数を0で割るとInfinity、負の数を0で割ると-Infinity、0を0で割るとNaNになります。

このようなエラーを避けるためには、事前に除数が0でないかをチェックする必要があります。

例えば、次のようにif文を使って除数をチェックできます。

function divideBy2(num) {
  if (num === 0) {
    return 0;
  }
  return num / 2;
}

この修正により、除数が0の場合は適切に処理されるようになります。

○エラー3：範囲外の値を使用

JavaScriptには、数値の範囲を表すNumber.MIN_SAFE_INTEGERとNumber.MAX_SAFE_INTEGERという定数があります。

範囲外の数値を使用すると、予期しない結果になる可能性があります。

console.log(Number.MIN_SAFE_INTEGER); // -9007199254740991
console.log(Number.MAX_SAFE_INTEGER); // 9007199254740991

function isEven(num) {
  return num % 2 === 0;
}

console.log(isEven(9007199254740992)); // true
console.log(isEven(9007199254740993)); // false

上記のコードでは、Number.MAX_SAFE_INTEGERを超える数値をisEven関数に渡しています。

しかし、期待通りに動作しているように見えます。

これは、JavaScriptの数値が倍精度浮動小数点数で表現されているためです。

安全に表現できる整数の範囲を超えた数値は、正確に表現できなくなります。

このようなエラーを避けるためには、数値の範囲をチェックすることが重要です。

例えば、次のようにNumber.isSafeInteger()メソッドを使って、安全な整数の範囲内かどうかを判定できます。

function isEven(num) {
  if (!Number.isSafeInteger(num)) {
    throw new Error("Unsafe integer value");
  }
  return num % 2 === 0;
}

この修正により、安全な整数の範囲外の数値が渡された場合は、適切にエラーがスローされるようになります。

●偶数と奇数判定の応用例

それでは、JavaScriptで偶数と奇数を判定する方法を応用したサンプルコードをいくつか見ていきましょう。

ここまで学んできた知識を活かして、より実践的なコーディングスキルを磨いていきましょう。

○サンプルコード9：偶数のみを抽出する

まず、数値の配列から偶数のみを抽出するサンプルコードを見てみましょう。

このコードでは、Array.prototype.filter()メソッドと剰余演算子を組み合わせて、偶数のみを抽出しています。

function extractEvens(numbers) {
  return numbers.filter((num) => num % 2 === 0);
}

const numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10];
console.log(extractEvens(numbers)); // [2, 4, 6, 8, 10]

extractEvens関数では、引数として受け取った数値の配列numbersに対してfilter()メソッドを適用しています。

filter()メソッドは、与えられたコールバック関数がtrueを返す要素のみを集めた新しい配列を返します。

ここでは、コールバック関数として(num) => num % 2 === 0を使用しています。

これは、各要素numを2で割った余りが0かどうかを判定する関数です。

つまり、偶数の要素のみが新しい配列に含まれることになります。

実行結果を見ると、numbers配列から偶数のみが抽出され、[2, 4, 6, 8, 10]という配列が出力されています。

○サンプルコード10：奇数の合計値を求める

先ほどのサンプルコードを少し変更して、今度は数値の配列から奇数の合計値を求めてみましょう。

このコードでは、Array.prototype.reduce()メソッドと剰余演算子を使って、奇数の合計値を計算しています。

function sumOdds(numbers) {
  return numbers.reduce((sum, num) => (num % 2 !== 0 ? sum + num : sum), 0);
}

const numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10];
console.log(sumOdds(numbers)); // 25

sumOdds関数では、引数として受け取った数値の配列numbersに対してreduce()メソッドを適用しています。

reduce()メソッドは、配列の要素を順番に処理し、単一の値にまとめるメソッドです。

ここでは、コールバック関数として(sum, num) => (num % 2 !== 0 ? sum + num : sum)を使用しています。

この関数は、各要素numが奇数の場合はsumにnumを加算し、偶数の場合はsumをそのまま返します。

初期値として0を指定しているので、最終的に奇数の合計値が求められます。

実行結果を見ると、numbers配列から奇数の合計値が計算され、25という値が出力されています。

○サンプルコード11：偶数と奇数を分けて出力する

最後に、数値の配列を偶数と奇数に分けて出力するサンプルコードを見てみましょう。

このコードでは、Array.prototype.forEach()メソッドと剰余演算子を使って、偶数と奇数を別々の配列に分けています。

function separateEvenOdd(numbers) {
  const evens = [];
  const odds = [];

  numbers.forEach((num) => {
    if (num % 2 === 0) {
      evens.push(num);
    } else {
      odds.push(num);
    }
  });

  console.log("偶数:", evens);
  console.log("奇数:", odds);
}

const numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10];
separateEvenOdd(numbers);
// 偶数: [2, 4, 6, 8, 10]
// 奇数: [1, 3, 5, 7, 9]

separateEvenOdd関数では、引数として受け取った数値の配列numbersに対してforEach()メソッドを適用しています。

forEach()メソッドは、配列の各要素に対して指定したコールバック関数を実行するメソッドです。

ここでは、コールバック関数の中で、各要素numが偶数か奇数かを判定し、それぞれevens配列とodds配列にpush()メソッドで追加しています。

最後に、console.log()で偶数と奇数の配列を出力しています。

実行結果を見ると、numbers配列が偶数と奇数に分けられ、偶数: [2, 4, 6, 8, 10]と奇数: [1, 3, 5, 7, 9]という出力が得られています。

このサンプルコードでは、偶数と奇数の判定方法を使って、配列を条件に応じて分割するテクニックを表しています。

forEach()メソッドは配列の各要素に対して処理を行う際によく使われるメソッドで、非常に便利です。