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第8章:Scalaのコレクション(Seq, Set, Map)入門

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まだまだ型だ!
今回は複数のインスタンスを束ねる コレクション型
アプリケーションを作るには重要な型だ!
コレクションも奥が深いから、今回は入門と言う形にするよ!

コレクション型

コレクションとは、複数のオブジェクトを一纏めにする箱のようなものだ。
Javaだと以下のインタフェースが有名だね。

  • List
  • Set
  • Map

List、Mapは使われることが多いけど、Set人気はいまいちだ。
Setは、非常にパワフルな武器なんだけどね。。。
まぁそれは置いておいて。

Scalaで代表的な型は以下だ。

  • Seq
  • Set
  • Map

Seqってなんでしょう?シーケンスです。順序を表す箱です。
Seqの実装クラスの1つにListがあったります。

ところでコレクションの全体像がどんな感じか気になりませんか?
そう思って調べたところ、絶句してしまった。

ここから[Content Hierarchy]をクリックして、クラス図的なモノを拡大してみましょう。
関係性がかなり複雑です。

今回は入門なので、1つずつを見ることはしないよ。

イミュータブル・ミュータブル

先程挙げた型の説明の前に、コレクションのイミュータブル・ミュータブルについて。
なんとコレクションにもイミュータブル・ミュータブルの型が存在している。

JavaだとArrayListやHashSetなんかを使うことが多いから、
イミュータブルなんて気にすることがないと思う。

Scalaでは特に何も気にしなければ、イミュータブルなコレクションを使うことになるんだ。

例えば、以下のソース。

scala> val numbers = Set(1, 2, 3)
numbers: scala.collection.immutable.Set[Int] = Set(1, 2, 3)

特に何もしていないので、イミュータブルなSetとなっている。

次に以下のソース。

scala> import scala.collection.mutable.Set
import scala.collection.mutable.Set

scala> var numbers = Set(1, 2, 3)
numbers: scala.collection.mutable.Set[Int] = Set(1, 2, 3)

これはミュータブルなSetだ。

ミュータブルなSetを使うには、明示が必要なんだ。
Map等でも同じだから、ミュータブルなコレクションを使うときには注意しよう!

ここからは代表的なSeq、Set、Mapを見てみよう。

Seq

さっきも説明したけど、Seqとは順序を表す箱だよ。
要素の順序を意識する必要がある場合に、使う箱だ。
ソート順を保持するする場合とかに使えるよ。

ここではSeqの一種となっているListを見てみることにしよう。
JavaのListとはちょっと違うよ。

List

早速Listを作ってみよう。

scala> val numbers = List(1, 2, 3)
numbers: List[Int] = List(1, 2, 3)

scala> val numbers = 1 :: 2 :: 3 :: Nil
numbers: List[Int] = List(1, 2, 3)

scala> val numbers = 1 :: (2 :: (3 :: Nil))
numbers: List[Int] = List(1, 2, 3)

3種類書いてみたけど、どれもList(1, 2, 3)を作っているんだ。
1番目はわかると思うけど、2番目・3番目の::Nilがわからないって?

Nil

空リストだよ。
Javaのライブラリ、Commons CollectionsのListUtils.EMPTY_LISTみたいなモノだね。

::(cons[コンス])

::はcons[コンス]って言うんだ。
a :: bは、先頭の要素がaでその後ろにリストbが続いているリストを表す。

ということは、
1 :: 2 :: 3 :: Nilは、以下のように分解できる。

  1. 先頭要素3で、後ろのリストがNilで構成されるリスト
  2. 先頭要素2で、後ろのリストが1で生成したリストで構成されるリスト
  3. 先頭要素1で、後ろのリストが2で生成したリストで構成されるリスト

となって、List(1, 2, 3)となるんだ。
これがわかれば、1 :: (2 :: (3 :: Nil))もわかるよね?

Listの操作

基本操作は以下の3つになるんだ。

  • head:先頭要素を返す
  • tail:先頭要素を除く後ろのリスト
  • isEmpty:リストが空ならtrueを返す

こんな感じで使えるんだ。

scala> val numbers = List(1, 2, 3)
numbers: List[Int] = List(1, 2, 3)

scala> numbers.tail.head
res5: Int = 2

scala> numbers.tail.tail.head
res6: Int = 3

scala> numbers.tail.tail.isEmpty
res7: Boolean = false

scala> numbers.tail.isEmpty
res8: Boolean = false

scala> numbers.tail.tail.tail.isEmpty
res9: Boolean = true

::の説明から追ってみてね!

Set

集合を現す箱。
要素の重複を許さない箱だ。
なので、要素の重複をなくしたり、存在判定をするときに使えるね。

Setを生成して、使ってみよう!

scala> val numbers = Set(1, 2, 3)
numbers: scala.collection.mutable.Set[Int] = Set(1, 2, 3)

scala> numbers.contains(1)
res15: Boolean = true

scala> numbers.contains(4)
res16: Boolean = false

ここでは、Setnumbersに数字が入っているか確認しているぞ。

Map

キーで値(要素)を特定することができる箱だ。
キーの重複はできないからね。

Mapを生成して、使ってみよう!

scala> val colors = Map(1 -> "red", 2 -> "blue", 3 -> "black")
colors: scala.collection.immutable.Map[Int,String] = Map(1 -> red, 2 -> blue, 3 -> black

scala> colors(1)
res13: String = red

scala> colors(3)
res14: String = black

ここでは、キーに該当する値を取得しているぞ。

まとめ

今回はコレクション入門として代表的な
Seq, Set, Mapについて語ってみたけどどうかな?

次回以降に、それぞれの型についてもっと詳細に語る予定だよ。

今回も
体で感じてくれたかな?

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