なぜ配列の番号は0から始まるのか

番号は「何番目か」ではなく、先頭からどれだけ離れているかだからです。

先頭は先頭から0だけ離れています。だから0です。

const fruits = ['あ', 'い', 'う'];

console.log(fruits[0]);
console.log(fruits[2]);
console.log(fruits.length);

const nums = [0, 1, 2, 3, 4];

console.log(nums.slice(0, 2));
console.log(nums.slice(2, 5));
console.log(nums.slice(0, 2).length);
console.log(nums.slice(2, 5).length);

最後の番号は length - 1 になります。長さと最後の番号がずれるのは、 「距離」と「個数」が別のものだからです。

0 始まりだと計算が揃う

いちばん分かりやすいのは、範囲を切り出すときです。

const nums = [0, 1, 2, 3, 4];

console.log(nums.slice(0, 2));
console.log(nums.slice(2, 4));
console.log(nums.slice(4, 5));

const fruits = ['あ', 'い', 'う'];

for (let i = 0; i < fruits.length; i++) {
  console.log(i, fruits[i]);
}

取れる個数は、いつでも 終わり - 始まり です。 2 - 0 で2個、5 - 2 で3個。例外がありません。

slice(start, end) の end を含めない書き方を半開区間と呼びます。 0 始まりと半開区間は組で働きます。

隣り合う範囲が、そのまま繋がる

console.log(Array.from({ length: 3 }, (_, i) => i));

const fruits = ['あ', 'い', 'う'];

console.log(fruits[1]);
console.log(fruits[fruits.length]);

前の終わりが、次の始まりになっています。 重なりも隙間もありません。

分割の処理が i += size だけで書けるのは、これが理由です。 → 配列を決まった数ずつに分ける

繰り返しの条件も揃う

const fruits = ['あ', 'い', 'う'];

console.log(fruits[fruits.length - 1]);
console.log(fruits.at(-1));

const fruits = ['あ', 'い', 'う'];

console.log(fruits.indexOf('あ'));
console.log(fruits.indexOf('無い'));

i < length で、ちょうど length 回まわります。 <= にすると1回多く回り、最後は undefined になります。

連番を作るときも同じです。

const items = ['あ', 'い', 'う'];

items.forEach((item, i) => {
  console.log(`${i + 1}. ${item}`);
});

個数を渡すと、そのまま番号が並びます。

1 始まりだと思うと、どこがずれるか

• 1番目のつもりで [1] を読むと、2番目が返ります
• 最後のつもりで [length] を読むと、範囲の外なので undefined

どちらもエラーになりません。 静かに1つずれます。

最後の要素は length - 1 です。at(-1) のほうが読みやすくなります。

見つからないときが -1 なのも同じ理由

0 は「先頭で見つかった」という正しい答えです。 だから「無い」には、番号としてありえない -1 を使います。

if (fruits.indexOf(x)) と書くと、先頭にあるときに 0 が偽と扱われます。 → 文字列を探す・分ける・置き換える

よくある誤解

「0 始まりは分かりにくいだけの慣習」

計算が揃うという実利があります。 上で見たとおり、 個数・範囲・繰り返しの条件が、すべて足し算と引き算だけで書けます。

1 始まりにすると、範囲の指定でどこかに +1 か -1 が必要になります。 この論点は 1982 年の E. W. Dijkstra の覚書（EWD831）で整理されています。出典は下に置いてあります。

「人に見せるときも 0 から数える」

それは別の話です。 画面に出す番号は i + 1 にしてください。

内部の番号と、人に見せる番号は分けます。

自分で確かめる

上のコードは書き換えて実行できます。

1. for の条件を i <= fruits.length にして、何が出るか見る
2. slice(1, 1) の結果と長さを見る（1 - 1 で0個）
3. fruits[-1] と fruits.at(-1) を並べる

まとめ

• 番号は「順番」ではなく先頭からの距離
• 取れる個数は、いつでも 終わり - 始まり。例外が無い
• 隣の範囲がそのまま繋がる（半開区間）
• 最後は length - 1。読みやすさなら at(-1)
• -1 が「無い」なのは、0 が正しい答えだから
• 人に見せる番号は i + 1。 内部の番号と分ける