Array.prototype.sort()

sort() メソッドは、配列の要素をその場でソートし、ソートされた同じ配列の参照を返します。既定のソート順は昇順で、要素を文字列に変換してから、 UTF-16 コード単位の値の並びとして比較します。

ソートの時間的・空間的予測値は実装に依存するため、保証はできません。

試してみましょう

構文

// 関数なし
sort()

// アロー関数
sort((a, b) => { /* … */ } )

// 比較関数
sort(compareFn)

// インライン比較関数
sort(function compareFn(a, b) { /* … */ })

引数

compareFn 省略可

ソート順を定義する関数を指定します。省略された場合、配列の各要素は文字列に変換され、各文字の Unicode コードポイント順に従ってソートされます。

a

比較する第一要素。

b

比較する第二要素。

返値

ソートされた元の配列への参照です。なお、配列はその場でソートされ、コピーは作成されません。

解説

compareFn が与えられなかった場合、undefined 以外のすべての配列要素は文字列に変換され、文字列が UTF-16 コード単位順でソートされます。例えば、"banana" は "cherry" の前に来ます。数値のソートでは、9 が 80 の前に来ますが、数値は文字列に変換されるため、Unicode 順で "80" が "9" の前に来ます。undefined の要素はすべて、配列の末尾に並べられます。

Note: UTF-16 では、\uFFFF を超える Unicode 文字は 2 つのサロゲートコード単位にエンコードされ、\uD800-\uDFFF の範囲になります。それぞれのコード単位の値は比較では別々に扱われます。したがって、\uD855\uDE51 というサロゲートペアで形成される文字は、\uFF3A の文字よりも前に並べられます。

compareFn が与えられた場合、undefined 以外のすべての配列要素は比較関数の返値に基づきソートされます(undefined の要素はすべて、compareFn を呼び出すことなく配列の末尾へ並べられます)。

compareFn(a, b) の返値 ソート順
> 0 ab の後に並べる
< 0 ab の前に並べる
=== 0 ab の元の順序を維持する

よって、比較関数は以下のような形式をもちます。

function compareFn(a, b) {
  if (ある順序の基準において a は b より小さい) {
    return -1;
  }
  if (その順序の基準において a は b より大きい) {
    return 1;
  }
  // a は b と等しくなければならない
  return 0;
}

より正式には、適切なソート動作を保証するために、比較関数は以下の要件を満たすことが求められます。

  • 無害: 比較関数は比較されるオブジェクトや外部の状態を変更しません。(これは重要です。比較関数がいつ、どのように呼び出されるかは保証されていないので、特定の呼び出しが外部に見える影響を及ぼしてはいけません)。
  • 安定的: 比較関数は、同じ組の入力に対して常に同じ結果を返します。
  • 反射的: compareFn(a, a) === 0 となります。
  • 対称的: compareFn(a, b)compareFn(b, a) はともに 0 であるか、逆の符号でなければなりません。
  • 透過的: compareFn(a, b)compareFn(b, c) がともに正、0、負のいずれかであれば、 compareFn(a, c) は前の 2 つと同じ符号になります。

上記の制約に適合する比較関数は、常に 1, 0, -1 のすべてを返すか、あるいは一貫して 0 を返すことができます。例えば、比較関数が 10 のみを返す場合、あるいは 0-1 のみを返す場合は、対称性 が崩れるので、確実にソートすることはできません。常に 0 を返す比較関数では、配列は全く変更されませんが、それでも信頼できます。

既定の字句比較関数は、上記の制約をすべて満たしています。

文字列の代わりに数字を比較する場合、比較関数は単純に a から b を引けばよいでしょう。次のように比較関数を定義すれば昇順に並べることができます(InfinityNaN がなければですが)。

function compareNumbers(a, b) {
  return a - b;
}

sort メソッドは関数式アロー関数と共に使用すると便利です。

const numbers = [4, 2, 5, 1, 3];
numbers.sort(function (a, b) {
  return a - b;
});
console.log(numbers);
// [1, 2, 3, 4, 5]

// または

const numbers2 = [4, 2, 5, 1, 3];
numbers2.sort((a, b) => a - b);
console.log(numbers2);
// [1, 2, 3, 4, 5]

オブジェクトはプロパティの値の 1 つを指定して並べ替えることができます。

const items = [
  { name: 'Edward', value: 21 },
  { name: 'Sharpe', value: 37 },
  { name: 'And', value: 45 },
  { name: 'The', value: -12 },
  { name: 'Magnetic', value: 13 },
  { name: 'Zeros', value: 37 }
];

// value 順にソート
items.sort((a, b) => a.value - b.value);

// name 順にソート
items.sort((a, b) => {
  const nameA = a.name.toUpperCase(); // 大文字と小文字を無視する
  const nameB = b.name.toUpperCase(); // 大文字と小文字を無視する
  if (nameA < nameB) {
    return -1;
  }
  if (nameA > nameB) {
    return 1;
  }

  // 名前が等しい
  return 0;
});

配列の生成、表示、ソート

以下の例は 4 つの配列を生成し、元の配列を表示したのちに、ソートした配列を表示します。数値の配列は比較関数なしでソートされたのち、比較関数ありでソートされます。

const stringArray = ['Blue', 'Humpback', 'Beluga'];
const numberArray = [40, 1, 5, 200];
const numericStringArray = ['80', '9', '700'];
const mixedNumericArray = ['80', '9', '700', 40, 1, 5, 200];

function compareNumbers(a, b) {
  return a - b;
}

stringArray.join(); // 'Blue,Humpback,Beluga'
stringArray.sort(); // ['Beluga', 'Blue', 'Humpback']

numberArray.join(); // '40,1,5,200'
numberArray.sort(); // [1, 200, 40, 5]
numberArray.sort(compareNumbers); // [1, 5, 40, 200]

numericStringArray.join(); // '80,9,700'
numericStringArray.sort(); // ['700', '80', '9']
numericStringArray.sort(compareNumbers); // ['9', '80', '700']

mixedNumericArray.join(); // '80,9,700,40,1,5,200'
mixedNumericArray.sort(); // [1, 200, 40, 5, '700', '80', '9']
mixedNumericArray.sort(compareNumbers); // [1, 5, '9', 40, '80', 200, '700']

非 ASCII 文字のソート

非 ASCII 文字、つまりアクセント記号付き文字(e, é, è, a, ä など)を含む文字列をソートする場合、英語以外の文字列は String.prototype.localeCompare() を使用してください。この関数は、それらの文字を比較して正しい順序で表示することができます。

const items = ['réservé', 'premier', 'communiqué', 'café', 'adieu', 'éclair'];
items.sort((a, b) => a.localeCompare(b));

// items は ['adieu', 'café', 'communiqué', 'éclair', 'premier', 'réservé']

map を利用したソート

compareFn (比較関数) は、配列内の要素毎に複数回呼び出されることがあります。ただ compareFn の性質によっては、これが多大なオーバーヘッドをもたらす可能性もあります。compareFn がたくさんの処理を行えば行うほど、そしてソート対象の要素数が多ければ多いほど、ソートに map を利用すると効率が上がるでしょう。すなわち、対象の配列を一度だけ走査してソート対象の実際の値を取り出し、一時的な配列に格納した上でソートを行い、その上で一時的な配列を走査して正しい並び順を実現するやりかたです。

// ソートする配列
const data = ['delta', 'alpha', 'charlie', 'bravo'];

// 位置とソート値を持つオブジェクトを保持する一時的な配列です。
const mapped = data.map((v, i) => {
  return { i, value: someSlowOperation(v) };
})

// 削減された値を含む対応付けられた配列のソート
mapped.sort((a, b) => {
  if (a.value > b.value) {
    return 1;
  }
  if (a.value < b.value) {
    return -1;
  }
  return 0;
});

const result = mapped.map((v) => data[v.i]);

この手法を応用した mapsort というオープンソースのライブラリーが利用できます。

sort() は同じ配列への参照を返す

sort() メソッドは元の配列への参照を返すので、返された配列を変更すると、元の配列も変更されます。

const numbers = [3, 1, 4, 1, 5];
const sorted = numbers.sort((a, b) => a - b);
// numbers と sorted は両方とも [1, 1, 3, 4, 5]
sorted[0] = 10;
console.log(numbers[0]); // 10

元の配列を変更せずに sort() を行いたいが、他の配列のメソッド(map() など)のようにシャローコピーを返したい場合、 sort() を呼び出す前にスプレッド構文または Array.from() を使用してシャローコピーを行うことができます。

const numbers = [3, 1, 4, 1, 5];
// [...numbers] creates a shallow copy, so sort() does not mutate the original
const sorted = [...numbers].sort((a, b) => a - b);
sorted[0] = 10;
console.log(numbers[0]); // 3

ソートの安定性

バージョン 10 (または ECMAScript 2019)以降、仕様書では Array.prototype.sort が安定していることが決められています。

例えば、成績と横に並んだ生徒のリストがあったとします。生徒のリストはすでにアルファベット順の名前でソートされていることに注意してください。

const students = [
  { name: "Alex",   grade: 15 },
  { name: "Devlin", grade: 15 },
  { name: "Eagle",  grade: 13 },
  { name: "Sam",    grade: 14 }
];

この配列を grade で昇順にソートした後、

students.sort((firstItem, secondItem) => firstItem.grade - secondItem.grade);

変数 students は以下のような値になります。

[
  { name: "Eagle",  grade: 13 },
  { name: "Sam",    grade: 14 },
  { name: "Alex",   grade: 15 }, // original maintained for similar grade (stable sorting)
  { name: "Devlin", grade: 15 }  // original maintained for similar grade (stable sorting)
];

重要なことは、同じ評点を保有する学生(例: Alex と Devlin)は、ソートを呼び出す前と同じ順番のままであることです。これは、安定したソートアルゴリズムが保証するものです。

バージョン 10 (または ECMAScript 2019) 以前は、ソートの安定性が保証されていないため、以下のような結果になる可能性があります。

[
  { name: "Eagle",  grade: 13 },
  { name: "Sam",    grade: 14 },
  { name: "Devlin", grade: 15 }, // original order not maintained
  { name: "Alex",   grade: 15 }  // original order not maintained
];

正しくない形の比較関数でのソート

比較関数が解説で説明した無害性、安定性、反射性、対称性、透過性のルールをすべて満たしていない場合、プログラムの動作はうまく定義されません。

例えば、このコードを考えてください。

const arr = [3, 1, 4, 1, 5, 9];
const compareFn = (a, b) => a > b ? 1 : 0;
arr.sort(compareFn);

ここでの compareFn 関数は、対称性を満たしていないため、正しい形式ではありません。 a > b ならば 1 を返しますが、 ab を入れ替えると、負の値ではなく 0 を返すようになります。そのため、生成される配列はエンジンによって異なります。例えば、V8(Chrome、Node.jsなどで使用)やJavaScriptCore(Safariで使用)は配列を全くソートせず、 [3, 1, 4, 1, 5, 9] を返しますが、SpiderMonkey(Firefoxで使用)は [1, 1, 4, 5, 9] のように昇順に並べた配列を返すことになります。

しかし、compareFn 関数を少し変更して、-10 を返すようにすると、次のようになります。

const arr = [3, 1, 4, 1, 5, 9];
const compareFn = (a, b) => a > b ? -1 : 0;
arr.sort(compareFn);

すると、 V8 や JavaScriptCore では [9, 5, 4, 3, 1, 1] のように降順にソートされますが、 SpiderMonkey では [3, 1, 4, 1, 5, 9] のようにそのままの値を返します。

この実装上の不整合があるため、常に 5 つの制約に従うことで、比較器を正しい形にすることをお勧めします。

仕様書

Specification
ECMAScript Language Specification
# sec-array.prototype.sort

ブラウザーの互換性

BCD tables only load in the browser

関連情報