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@hiroshimahiroshi(ヒロシ ヒロシマ)

【Java】Progateで取り上げられていないJavaの基本まとめ~その3・Map編~

Last updated at Posted at 2019-07-13

Map

1.Mapとは何か

●Mapはキーと値をペアにして扱う為のもの。

コレクションとの違いについて
image.png
・コレクション・インターフェースは、枝分かれしたインターフェースの階層構造のルーツにある。
・コレクションには、要素の重複を許すコレクションもあれば、許さないものもあったりする。また、順序が付けられたものもあれば、そうでないものもある。
・このコレクションの特徴ごとにサブインターフェースが定義されている。次の図は、ルーツにあたるCollectionから枝分かれした主要なサブインターフェースを示している。
・ちなみに、Mapもコレクションに似ているがコレクションではない。
引用元: https://eng-entrance.com/java-collection

●Mapを使用する為にはjava.util.Mapをimportする必要がある
●Mapはインターフェースである為、実装を持たない。その為Mapインターフェースを実装したクラスもimportする必要がある

Mapを実装するクラス

HashMap

Main.java
import java.util.map;
import java.util.HashMap;

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    Map<String, String> map = new HashMap<>();
    System.out.println(map);
  }
}

TreeMap

LinkedHashMap

2.プリミティブ型を扱う時は?

Mapでintやlongなどのプリミティブ型を扱うことはできない。
これらを扱う場合はプリミティブ型のラッパークラス、Integer, Longなどを使用する。

Main.java
import java.util.Map;
import java.util.Hashmap;

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
    System.out.println(map);
  }
}

3.Mapの基本メソッド

1)put

第一引数にキー、第二引数に値をとり、Mapにキーと値を追加する。
返り値は、Mapに同じキーが登録されていればその値、なければnull。

  Map<String, String> map = new HashMap<>();
  map.put("a", "Apple");
  map.put("b", "Banana");
  System.out.println(map);


// > {a=Apple, b=Banana}

putで値の上書きもできる。

  Map<String, String> map = new HashMap<>();
  map.put("a", "Apple");
  map.put("b", "Banana");

  map.put("a", "Anaconda");
  map.put("b", "Bison");

  System.out.println(map);

// > {a=Anaconda, b=Bison}

2)get

Mapからキーを指定して値を取得する。
指定されたキーがMapにない場合はnullを返す。

    Map<String, String> map = new HashMap<>();
    map.put("a", "Apple");
    map.put("b", "Banana");

    System.out.println(map.get("a"));
    System.out.println(map.get("c"));

// > Apple
//   null

3)getOrDefault

Mapから値を取り出す際に値がなかったらデフォルト値を返す。

    Map<String, String> map = new HashMap<>();
    map.put("a", "Apple");
    map.put("b", "Banana");
  
    System.out.println(map.getOrDefault("a", "Anime"));
    System.out.println(map.getOrDefault("c", "Cartoon"));

// > Apple
//   Cartoon

4)size

Mapのサイズ(要素の個数)を取得する。

    System.out.println(map.size());

// > 2

5)containsKey

Mapに指定のキーがあるかどうかを確認する。
真偽値が返ってくる。

    Map<String, String> map = new HashMap<>();
    map.put("a", "Apple");
    map.put("b", "Banana");

    System.out.println(map.containsKey("a"));
    System.out.println(map.containsKey("c"));

// >true
//  false

6)containsValue

Mapに指定の値があるかどうかを確認する。
真偽値が返ってくる。

    Map<String, String> map = new HashMap<>();
    map.put("a", "Apple");
    map.put("b", "Banana");

    System.out.println(map.containsKey("Apple"));
    System.out.println(map.containsKey("Cherry"));

// >true
//  false

7)putAll

    Map<String, String> map = new HashMap<>();
    map.put("a", "Apple");
    map.put("b", "Banana");

    Map<String, String> map2 = new HashMap<String, String>();
    map2.put("c", "Cherry");
    map2.put("d", "Donut");

    map.putAll(map2);
    System.out.println(map);

// > {a=Apple, b=Banana, c=Cherry, d=Donut}

8)putIfAbsent

Mapにキーが登録されていなかった場合だけ、値を登録する。


    Map<String, String> map = new HashMap<>();
    map.put("a", "Apple");
    map.put("b", "Banana");

    map.putIfAbsent("a", "Almond");
    map.putIfAbsent("c", "Cherry");

    System.out.println(map);

// > {a=Apple, b=Banana, c=Cherry}

9)remove(key)

キーを指定して値を削除する。
指定した（削除した）キーに対応する値が返ってくる。
キーがなければnullを返す。


    Map<String, String> map = new HashMap<>();
    map.put("a", "Apple");
    map.put("b", "Banana");

    map.remove("a");
    System.out.println(map);

// > {b=Banana}

10)remove(key, value)

キーに対応する値が指定の値だった場合のみ削除する。
返り値は真偽値で、削除が実行されたらtrueを返す。


    Map<String, String> map = new HashMap<>();
    map.put("a", "Apple");
    map.put("b", "Banana");

    map.remove("a", "Almond");
    map.remove("b", "Banana");

    System.out.println(map);

// > {a=Apple}

11)clear

Mapをクリアする。


    Map<String, String> map = new HashMap<>();
    map.put("a", "Apple");
    map.put("b", "Banana"); 

    map.clear();
    System.out.println(map);

// > {}

4.Mapのループ処理

1)キーのループ処理


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

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    Map<String, String> map = new HashMap<>();
    map.put("a", "Apple");
    map.put("b", "Banana");
    map.put("c", "Cherry");
    map.put("d", "Donut");
    map.put("e", "Egg");

    Iterator<String> it = map.keySet().iterator();
    while (it.hasNext()) {
      String key = it.next();
      System.out.println(key);
    }
  }
}

/* > a
     b
     c
     d
     e
*/

①keySet()メソッドを使い、Mapのキーだけをコレクションとして取得する
②keySetからiterator()を取得することでループ処理ができるようになる

iteratorとは?

コレクション(=要素の大きさ・数が決まっていない配列みたいなもの)のループ処理に便利なインターフェース

hasNext()メソッドとnext()メソッド

hasNextメソッド: 次の要素があればtrue、なければfalseを返す
nextメソッド: 次の要素を返す
iteratorインターフェースを実装するのに必要となるメソッド。

2)値のループ処理


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

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    Map<String, String> map = new HashMap<>();
    map.put("a", "Apple");
    map.put("b", "Banana");
    map.put("c", "Cherry");
    map.put("d", "Donut");
    map.put("e", "Egg");

    Iterator<String> it = map.values().iterator();
    while (it.hasNext()) [
      String key = it.next();
      System.out.println(key);
    }
  }
}

/* > Apple
     Banana
     Cherry
     Donut
     Egg

*/

①values()メソッドを使い、Mapの値をコレクションとして取得する
②そのkeySetからiterator()を取得することでループ処理ができるようになる

3)キーと値のループ処理


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

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    Map<String, String> map = new HashMap<>();
    map.put("a", "Apple");
    map.put("b", "Banana");
    map.put("c", "Cherry");
    map.put("d", "Donut");
    map.put("e", "Egg");

    Iterator<String> it = map.entrySet().iterator();
    while (it.hasNext()) [
      Map.Entry<String, String> entry = it.next();
      System.out.println(entry.getKey() + " = " + entry.getValue());
    }
  }
}


/* > a = Apple
     b = Banana
     c = Cherry
     d = Donut
     e = Egg
*/
entrySet()メソッド

Mapのキーと値をコレクションとして取得する為のメソッド。
このコレクションの中身はMap.Entryというクラス。

getKey()とgetValue()メソッド

Map.Entryクラスがもつメソッド。
getKey() : キーを取得
getValue() : 値を取得

4)for文を使ってループ処理

配列用のfor文、についてはprogateでも取り上げられている内容です。
忘れてしまったらprogateを復習してみましょう。

// 省略 //

    for (map.Entry<String, String> entry : map.entrySet() {
      System.out.println(entry.getKey() + " = " + entry.getValue());
    }
  
/* > a = Apple
     b = Banana
     c = Cherry
     d = Donut
     e = Egg
*/

5)forEachを使ってループ処理

java8以降、ラムダ式でキーと値のループ処理ができるようになった。
それがforEach()メソッド。


    forEach ((key, value) -> {
      System.out.println(key + " = " + value);
    });
  
/* > a = Apple
     b = Banana
     c = Cherry
     d = Donut
     e = Egg
*/
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