【Java】HashMapクラスの使い方覚え書き

HashMapとは

• Mapインタフェースの実装クラス
• キーと値のペアを格納できる
• Mapの順序は保証されない（追加順にはならない）
• 平均的に高速（O(1)でアクセス可能）

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宣言する

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class Example {
  public static void main(String[] args){
    Map<キーの型, 値の型> オブジェクト名 = new HashMap<>();
  }
}

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基本操作

値を追加する（putメソッド）

Map<Integer, String> hashmap = new HashMap<>();

hashmap.put(1, "りんご");
hashmap.put(4, "パイン");
hashmap.put(2, "オレンジ");

指定キーの値を取得する（getメソッド）

String value = hashmap.get(1); // "りんご"

指定キーの値を取り出す（ない場合は指定値を返す）（getOrDefaultメソッド）

String value = hashmap.getOrDefault(3, "未登録");

要素数を取得する（sizeメソッド）

int size = hashmap.size();

要素の削除（removeメソッド）

hashmap.remove(1); // キー1を削除

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存在確認

キーの存在確認（containsKeyメソッド）

if(hashmap.containsKey(1)){
  System.out.println("キー1は存在する");
}

値の存在確認（containsValueメソッド）

if(hashmap.containsValue("りんご")){
  System.out.println("りんごは存在する");
}

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全要素の取得

キーを全て取得する（keySetメソッド）

for(Integer key : hashmap.keySet()){
  System.out.println(key);
}

値を全て取得する（valuesメソッド）

for(String value : hashmap.values()){
  System.out.println(value);
}

キーと値のペア（Map.Entry）を取得（entrySetメソッド）

System.out.println(hashmap.entrySet());
// [1=りんご, 4=パイン, 2=オレンジ]

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Map.Entryとは

• Mapインタフェース内で定義されたインタフェース
• キーと値を1つのオブジェクトとして持つ

主なメソッド

entry.getKey();   // キー取得
entry.getValue(); // 値取得

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entrySetの実用

for(Map.Entry<Integer, String> entry : hashmap.entrySet()){
  System.out.println(entry.getKey() + " : " + entry.getValue());
}

拡張for文を使って、hashmapの各要素（キーと値のペア）を
Map.Entry型として1つずつ取り出し、entry変数に代入して処理する

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forEachメソッドで全要素を処理

基本構文

map.forEach((key, value) -> {
  処理;
});

例

map.forEach((key, value) -> {
  System.out.println(key + " : " + value);
});

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押さえたいポイント

1. キーは重複できない

hashmap.put(1, "りんご");
hashmap.put(1, "みかん"); // 上書きされる

2. nullも扱える

hashmap.put(null, "値");     // キーにnull（1つだけ）
hashmap.put(3, null);       // 値にnull

3. 順序が必要なら別クラス

• 順序保持 → LinkedHashMap
• ソート順 → TreeMap

4. Mapで宣言する理由（重要）

Map<Integer, String> map = new HashMap<>();

→ インタフェースで書くことで、実装を後から変更しやすい

例：

Map<Integer, String> map = new LinkedHashMap<>();

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5. なぜentrySetが効率的なのか

よく使うループ（entrySet）

for(Map.Entry<Integer, String> entry : hashmap.entrySet()){
  System.out.println(entry.getKey() + " : " + entry.getValue());
}

「キーと値を同時に扱うならこれが一番効率的らしい」

なんで？forのループ回数は一緒じゃね？

keySet + get の場合

1. keySetでキーを1つ取り出す
2. map.get(key) を呼ぶ
3. ハッシュ計算して
4. 該当ノード探す

→ 毎回「検索処理」が走る

entrySet の場合

1. 最初から「キー＋値セット」を取り出す
2. getKey / getValue はただのフィールド参照

→ 検索が不要

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→ entrySetを使った方がループの中身の効率が良い

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6. forEachの特徴

メリット

• コードが短い
• 読みやすい（慣れると）

デメリット

• break / continue が使えない
• 複雑な処理には向かない

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拡張for文とforEachメソッドの使い分け

• forEach（シンプル処理向き）

map.forEach((k, v) -> System.out.println(k + ":" + v));

• 拡張for（制御したいとき）

for(Map.Entry<Integer, String> entry : map.entrySet()){
  if(entry.getKey() == 2) break;
}

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7. 計算量のイメージ

• put / get / remove → 平均 O(1)
• 最悪 → O(n)（ハッシュ衝突時）