プロフィール

「いんく」と申します！

プログラミング大好き人間です。

3度の飯よりプログラム！

知人からはロボットですか？とよく聞かれます。

ちなみに私はAIでもSiriでもGoogleアシスタントでもありません。

当ブログについて

プログラミングやサーバ構築等の開発に関するうんちくをまとめています。

初心者向けの情報から、とてつもなくマニアックなことまでまとめていますので、ぜひ参考にしてください。

Javaのコレクション「Map」とは？便利な使い方も紹介！

～目次～

Mapとは？

Mapの種類

HashMap
LinkedHashMap
TreeMap

宣言する型について

基本的な使い方

初期化する
要素を追加する
要素を削除する
要素を取得する
要素を変更する
要素の数を取得する
要素があるか判定する
要素をすべてループする

便利な使い方

並び替え(ソート)する
複数のキーを指定する

まとめ

Mapとは？

ざっくりいうと、2つの値が紐づいた関係を複数保持するデータのことです。

「社員番号の管理」的なイメージです。

社員番号がキー、名前が値、というのがセットで

そのセットが社員分あります。

名前やが同じ人がたまにいますが、

社員番号は必ず同じ番号がないのはわかると思います。

だいたいそんな感じです。

Mapの種類

実はMapとはあくまで入れ物のようなもの(インターフェース)なだけで、

実際に動作する実物は以下の3種類あります。

HashMap

中身の順番は保持されません。

そのため、順番を保持しないといけないデータには、使用できません。

LinkedHashMap

追加した順番に保持されます。

また、指定すればアクセス順にすることも可能です。

TreeMap

キーによって、自動的に並び替えされます。

主にキーが番号順・アルファベット順等の場合、

勝手に並び替えてくれるので便利です。

宣言する型について

一般的に下記のような宣言を見ることが多いかと思います。

Map<String, String> 変数名 = new HashMap<>();

このように、Mapの中に実物を入れていることが多いと思います。

ただ同じ型に入れることももちろん可能です。

HashMap<String, String> 変数名 = new HashMap<>();

どう違うのかと言うと、使える機能が違います。

細かくいえば他にも違いはありますが、基本的にはMapのインターフェースに格納し、

必要に応じてインターフェースに無い機能を使いたい時だけHashMap等を使用するイメージで大丈夫だと思います。

そのため以下は全てMapに格納しております。

基本的な使い方

前提として、Mapの中身のことは「要素」と呼びます。

初期化する

Mapオブジェクトを初期化（生成）します。

基本的に引数は指定しなくてもいいですが、「初期容量」と「負荷係数」を指定できます。

指定しない場合、デフォルトで初期容量が16、負荷係数が0.75となります。

何かというと、オブジェクト生成時にまず、初期容量分の保存領域を確保します。

そして要素を追加していく中で、初期容量の負荷係数個に到達すると、保存領域を拡張します。

上記例でいうと、16個の領域があって、係数が0.75ということは、12個の要素を追加するときに、拡張します。

その後も負荷係数に達するたびに拡張し続けていきます。

この要領を拡張するという動作が非常に重たい動作になるので、できる限り最適に設定していきたいので、

最初からある程度量が分かっているのであれば、指定してあげるとパフォーマンスがよくなります。

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
// ～クラスやメソッド等省略～
// デフォルトの初期容量16とデフォルトの負荷係数0.75のインスタンスを生成
Map<String, String> nameMap1 = new HashMap<>();
// 初期容量10とデフォルトの負荷係数0.75のインスタンスを生成
Map<String, String> nameMap2 = new HashMap<>(10);
// 初期容量5と負荷係数1.0のインスタンスを生成
Map<String, String> nameMap3 = new HashMap<>(5, 1.0f);

要素を追加する

キーと値を紐づけて、登録していきます。

例でいうと、社員番号をキー、フルネームを値、として紐づけて登録しています。

すでに登録済みのキーで追加すると、値が上書きされます。

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
// ～クラスやメソッド等省略～
// インスタンスを生成
Map<String, String> nameMap = new HashMap<>();
// 追加 {22-01=田中}
nameMap.put("22-01", "田中");
// 追加 {22-01=佐藤, 22-02=鈴木}
nameMap.put("22-02", "鈴木");
// 追加 {22-01=佐藤, 22-02=鈴木}
nameMap.put("22-01", "佐藤");

要素を削除する

キーのみを指定して削除するか、キーと値の組み合わせを指定して、削除する方法があります。

キーのみを指定した場合は、キーが存在する時だけ、要素を削除します。

キーと値を指定した場合は、その組み合わせが存在する時だけ、要素を削除します。

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
// ～クラスやメソッド等省略～
// インスタンスを生成
Map<String, String> nameMap = new HashMap<>();
// 追加 {22-01=佐藤}
nameMap.put("22-01", "佐藤");
// 追加 {22-01=佐藤, 22-02=鈴木}
nameMap.put("22-02", "鈴木");
// 追加 {22-01=佐藤, 22-02=鈴木, 22-03=田中}
nameMap.put("22-03", "田中");
// キーが一致する要素があれば削除
// {22-02=鈴木, 22-03=田中}
nameMap.remove("22-01");
// キーと値が一致する要素があれば削除
// {22-03=田中}
nameMap.remove("22-02", "鈴木");

要素を取得する

キーを指定して値を取得します。

キーが存在しない場合は、nullを返します。

また、「getOrDefault」を使用すると、もしキーが存在しない場合、

返却値をnullではなく第二引数にすることができます。

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
// ～クラスやメソッド等省略～
// インスタンスを生成
Map<String, String> nameMap = new HashMap<>();
// 追加 {22-01=佐藤}
nameMap.put("22-01", "佐藤");
// 追加 {22-01=佐藤, 22-02=鈴木}
nameMap.put("22-02", "鈴木");
// 追加 {22-01=佐藤, 22-02=鈴木, 22-03=田中}
nameMap.put("22-03", "田中");
// 値を取得 > 佐藤
nameMap.get("22-01");
// 値を取得 > null
nameMap.get("0000");
// 値を取得 > 佐藤
nameMap.getOrDefault("22-01", "特定不可");
// 値を取得 > 特定不可
nameMap.getOrDefault("0000", "特定不可");

要素を変更する

要素の値を変更します。

キーと変更後の値を指定すれば、キーが存在するときだけ、変更後の値に変更します。

キーと変更前の値と変更後の値を指定すれば、

キーと変更前の値の組み合わせが存在する場合のみ、変更後の値に変更します。

上記に出てきた「put」の上書きとの違いは、キーが存在する場合は一緒ですが、

「put」は、キーが存在しない場合、そのまま追加されます。

「replace」は、キーが存在しない場合、何も起きません。

こういう違いがあるので、値を変更する場合は使い分けしましょう。

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
// ～クラスやメソッド等省略～
// インスタンスを生成
Map<String, String> nameMap = new HashMap<>();
// 追加 {22-01=佐藤}
nameMap.put("22-01", "佐藤");
// 追加 {22-01=佐藤, 22-02=鈴木}
nameMap.put("22-02", "鈴木");
// キーが一致する要素があれば値を置換
// {22-01=田中, 22-02=鈴木}
nameMap.replace("22-01", "田中");
// キーと値が一致する要素があれば値を置換
// {22-01=佐藤, 22-02=鈴木}
nameMap.replace("22-01", "田中", "佐藤");

要素の数を取得する

Map内の要素の数を取得します。

取得できる数は人間が数える数字と同じなので、

1個、2個と数えるやり方と同じです。

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
// ～クラスやメソッド等省略～
// インスタンスを生成
Map<String, String> nameMap = new HashMap<>();
// 中身の数を取得 > 0
nameMap.size();
// 追加 {22-01=佐藤}
nameMap.put("22-01", "佐藤");
// 中身の数を取得 > 1
nameMap.size();
// 追加 {22-01=佐藤, 22-02=鈴木}
nameMap.put("22-02", "鈴木");
// 中身の数を取得 > 2
nameMap.size();

要素があるか判定する

Mapに要素があるかどうかを判定します。

ただし完全一致しないと存在しないと判定されます。

キーが存在するかの判定と、値が存在するかの判定、別々に用意されています。

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
// ～クラスやメソッド等省略～
// インスタンスを生成
Map<String, String> nameMap = new HashMap<>();
// 追加 {22-01=佐藤}
nameMap.put("22-01", "佐藤");
// 追加 {22-01=佐藤, 22-02=鈴木}
nameMap.put("22-02", "鈴木");
// 追加 {22-01=佐藤, 22-02=鈴木, 22-03=田中}
nameMap.put("22-03", "田中");
// キーが存在するかを判定
if (nameMap.containsKey("22-01")) {
// 今回は存在するのでtrue
}
// 値が存在するかを判定
if (nameMap.containsValue("佐藤")) {
// 今回は存在するのでtrue
}

要素をすべてループする

Map内のすべてに何かを行いたいときは、要素をすべてループします。

キーだけをすべて取得する「keySet()」、値だけをすべて取得する「values()」というのもありますが、

実は今回紹介する「entrySet()」のほうが処理速度が速いので、基本はentrySetを使用したほうがいいと思います。

import java.util.Entry;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
// ～クラスやメソッド等省略～
// インスタンスを生成
Map<String, String> nameMap = new HashMap<>();
// 追加 {22-01=佐藤}
nameMap.put("22-01", "佐藤");
// 追加 {22-01=佐藤, 22-02=鈴木}
nameMap.put("22-02", "鈴木");
// 追加 {22-01=佐藤, 22-02=鈴木, 22-03=田中}
nameMap.put("22-03", "田中");
// Map内をすべてをループ
for (Entry<String, String> entryName : nameMap.entrySet()) {
// キーを取得
entryName.getKey();
// 値を取得
entryName.getValue();
}

便利な使い方

並び替え(ソート)する

上記で紹介した通り、並び替えを行うのであれば、TreeMapを使用します。

キーで自動的に並び替えが行われます。

デフォルトは昇順のため、逆順に指定することで、降順に並び替えもできます。

ただ、自動のため少し特殊な並び替えは自分で実装しないといけません。

そういう場合は判定したうえで、LinkedHashMapに順に追加するのが楽でしょう。

import java.util.Collections;
import java.util.TreeMap;
import java.util.Map;
// ～クラスやメソッド等省略～
// 昇順の自動ソートMapのインスタンスを生成
Map<String, String> autoSortMap = new TreeMap<>();
// 自動ソートMapに追加 {01=佐藤, 02=鈴木, 03=田中}
autoSortMap.put("03", "田中");
autoSortMap.put("01", "佐藤");
autoSortMap.put("02", "鈴木");
// 降順の自動ソートMapのインスタンスを生成 {03=田中, 02=鈴木, 01=佐藤}
Map<String, String> autoReverseSortMap = new TreeMap<>(Collections.reverseOrder());
// 自動ソートMapに追加
autoReverseSortMap.put("03", "田中");
autoReverseSortMap.put("01", "佐藤");
autoReverseSortMap.put("02", "鈴木");

複数のキーを指定する

複数のキーを指定して値を取得したいことは、案外多い気がします。

ですが、Mapでは一つしかキーを指定できません。

Mapの中にMapを入れてしまう方法もありますが、キーに疑似的に複数のキーを指定するのが楽だと思います。

絶対にキーに含まれることのないと断言できる文字列を、区切り文字として指定して、

連結して一つのキーとして追加します。

例でいうと、部署名と社員番号をキーとしたいため、

「社員番号 + 区切り文字 + 社員番号」をキーとしています。

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
// ～クラスやメソッド等省略～
// 区切り文字を指定
String splitStr = "|";
// インスタンスを生成
Map<String, String> nameMap = new HashMap<>();
// 部署名と社員番号で複数キーを疑似的に追加
nameMap.put("営業部" + splitStr + "0001", "佐藤");
nameMap.put("営業部" + splitStr + "0002", "鈴木");
nameMap.put("人事部" + splitStr + "0001", "田中");
// 複数キーで取得 > 佐藤
nameMap.get("営業部" + splitStr + "0001");

まとめ

Javaのコレクションの「Map」の紹介でした。

Mapに限らずにJavaのコレクションを使いこなせれば、

楽に処理を実装できますし、わかりやすく書けますので、WinWinです。

使いこなせれば世界が変わるといっても過言ではないと思います！

以上、ここまで見ていただきありがとうございます。

皆さまの快適な開発ライフに、ほんの少しでもお役に立てれば幸いです。

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