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🗂 Javaコレクション入門:ポケモンと日常業務で学ぼう!ListとMapとSetの使い分け具体例

Last updated at Posted at 2025-05-12

🗂 Javaコレクション入門:ポケモンと日常業務で学ぼう!

🔰 目次

  1. 配列(Array)とリスト(List)の違い
  • 配列(Array)は入れ物の大きさが固定
  • リスト(List)は入れ物の大きさが変更可能
  1. List(順番を大事にしたいとき)

    • ポケモンの例:手持ちポケモンの順番
    • 実務の例:注文の順番管理
  2. Set(重複を避けたいとき)

    • ポケモンの例:図鑑登録(重複しない)
    • 実務の例:メールアドレスの重複登録防止
  3. Map(名前から情報を取り出したいとき)

    • ポケモンの例:タイプ別ポケモン表
    • 実務の例:社員IDからプロフィール管理

配列(Array)とリスト(List)の違い

ChatGPT_arraylist.png

🔹 配列(Array)

  • 「入れ物の大きさが最初から決まっている」
  • 一度決めた数(例:6匹)から増やすことはできない
  • でも、動きは速いし、ポケモンの種類を決めておけば使いやすい

✅ ポケモンの例

ポケモンバトル用の「手持ちポケモン」は6匹まで。
つまり「6匹分だけの箱=配列」です。途中で7匹目は入れられません。

✅ 実務の例

毎日決まった人数の生徒(例:30人分)の出席番号リストを作るとき。
毎日同じ人数なら配列で管理すると効率的です。


🔸 List(リスト)

  • 「あとから追加も削除もできる入れ物」
  • データの数が増えたり減ったりしても大丈夫
  • その分、ちょっと動きは遅め。でも便利な機能がたくさんついてる!

✅ ポケモンの例

ポケモン牧場(ボックス)にポケモンをどんどん預けたり引き出したりできる。
→ この「自由に出し入れできるボックス」がList!

✅ 実務の例

買い物リストや、アンケートの回答者名簿。
途中で人が増えたり減ったりする場合はListで管理すると簡単です。


🎓 まとめ

配列(Array) List(リスト)
サイズ変更 ❌できない(固定) ✅できる(柔軟)
操作の自由度 少ない(単純) 多い(便利)
向いてる場面 数が決まっているもの 数が増減するもの
ポケモン例 手持ちポケモン(6匹固定) ボックス(預け放題)
実務例 出席番号表 買い物リスト

Javaコレクションの全体像

GPTListSetMap.png

┌────────────────────────────────────────────┐
│                Collection系                │
│  List(順番あり・重複OK)                │
│  Set(順番なしまたは制御可能・重複NG)    │
└────────────────────────────────────────────┘
┌────────────────────────┐
│         Map系           │
│  KeyとValueのペア       │
└────────────────────────┘

✅ List(リスト)

特徴 内容
順序 保持される(追加した順番に取り出せる)
重複要素 許容される(同じ要素を複数入れられる)
主な実装クラス ArrayList, LinkedList
主な用途 「順番通りに並べたい」「同じデータを複数扱いたい」場面に適する

例えるなら…
ポケモンのパーティ(6匹)は順番が重要で、同じポケモン(ピカチュウ)を何匹も並べることもできます。
→ このように「順番」と「重複」が許されるのがList。


✅ Set(セット)

特徴 内容
順序 基本は保持されないが、実装によって制御可能
重複要素 許容されない(同じ要素は1つまで)
主な実装クラス HashSet, LinkedHashSet, TreeSet
主な用途 「重複をなくして1つずつ扱いたい」「集合演算をしたい」場合に便利

例えるなら…
ポケモン図鑑。1種類のポケモン(例えばピカチュウ)は1回登録されれば十分
→ どれだけ捕まえても「1匹」としてカウントされるようなイメージ。

実装クラス 特徴
HashSet 順番なし・高速
LinkedHashSet 追加順を保持
TreeSet 自然順や指定順に自動ソート

✅ Map(マップ)

特徴 内容
順序 基本は保持されないが、実装により制御可能
重複キー 許容されない(Keyは一意)
重複値 許容される(Valueは重複OK)
主な実装クラス HashMap, LinkedHashMap, TreeMap
主な用途 「Key(鍵)でデータにアクセスしたい」場合に必須

例えるなら…
ポケモンの名前をキー、対応する進化レベルをバリューにする「進化辞典」。
例:ピカチュウ → 進化Lv.22、ヒトカゲ → 進化Lv.16 のように
→ 「ポケモン名」というキーで、情報を高速に探せるのがMap。

実装クラス 特徴
HashMap 順番なし・高速
LinkedHashMap 追加順を保持
TreeMap キー順にソート(自然順または比較器)

🔁 比較表まとめ

List Set Map
順序 あり なし(制御可) なし(制御可)
重複の扱い 許容 NG KeyはNG/ValueはOK
主な使い方 パーティ, 並べる 図鑑, 重複除去 辞書, IDと情報のペア管理

🟡 List

🎮 ポケモンの例:手持ちポケモンの順番

import java.util.*;

public class PokemonListExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> pokemonParty = new ArrayList<>();
        pokemonParty.add("ピカチュウ");
        pokemonParty.add("リザードン");
        pokemonParty.add("カメックス");

        for (int i = 0; i < pokemonParty.size(); i++) {
            System.out.println((i + 1) + "番目のポケモン:" + pokemonParty.get(i));
        }
    }
}

🟨 出力例

1番目のポケモン:ピカチュウ  
2番目のポケモン:リザードン  
3番目のポケモン:カメックス  

🏢 実務の例:注文の順番管理

import java.util.*;

public class OrderListExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> orderList = new ArrayList<>();
        orderList.add("牛丼");
        orderList.add("味噌汁");
        orderList.add("サラダ");

        System.out.println("注文された商品:");
        for (int i = 0; i < orderList.size(); i++) {
            System.out.println((i + 1) + "番目:" + orderList.get(i));
        }
    }
}

🟨 出力例

注文された商品:  
1番目:牛丼  
2番目:味噌汁  
3番目:サラダ  

🔴 Set

🎮 ポケモンの例:図鑑登録(重複しない・順番保証なし)

import java.util.*;

public class PokemonSetExample {
    public static void main(String[] args) {
        Set<String> pokedex = new HashSet<>();

        pokedex.add("ピカチュウ");
        pokedex.add("ピカチュウ"); // 無視される
        pokedex.add("カビゴン");
        pokedex.add("フシギダネ");

        System.out.println("図鑑に登録されたポケモン:");
        for (String name : pokedex) {
            System.out.println("- " + name);
        }
    }
}

🔺 出力例1(順序はランダム)

図鑑に登録されたポケモン:  
- フシギダネ  
- ピカチュウ  
- カビゴン  

🔺 出力例2(順序はランダム)

図鑑に登録されたポケモン:  
- ピカチュウ
- フシギダネ    
- カビゴン  

🏢 実務の例:メールアドレス登録(重複チェック)

import java.util.*;

public class EmailSetExample {
    public static void main(String[] args) {
        Set<String> registeredEmails = new HashSet<>();
        registeredEmails.add("test@example.com");
        registeredEmails.add("hello@example.com");

        String inputEmail = "test@example.com";

        if (registeredEmails.contains(inputEmail)) {
            System.out.println("このメールアドレスはすでに登録されています。");
        } else {
            registeredEmails.add(inputEmail);
            System.out.println("登録が完了しました!");
        }
    }
}

🔺 出力例

このメールアドレスはすでに登録されています。

🟠 Map

🎮 ポケモンの例:タイプ別ポケモン表(Map + List)

import java.util.*;

public class PokemonMapListExample {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, List<String>> typeToPokemons = new HashMap<>();

        typeToPokemons.put("でんき", Arrays.asList("ピカチュウ", "ライチュウ", "エモンガ"));
        typeToPokemons.put("ほのお", Arrays.asList("ヒトカゲ", "リザードン", "ブースター"));

        for (String type : typeToPokemons.keySet()) {
            System.out.println("【" + type + "タイプ】");
            for (String pokemon : typeToPokemons.get(type)) {
                System.out.println(" - " + pokemon);
            }
        }
    }
}

🟧 出力例

【でんきタイプ】  
 - ピカチュウ  
 - ライチュウ  
 - エモンガ  
【ほのおタイプ】  
 - ヒトカゲ  
 - リザードン  
 - ブースター  

🏢 実務の例:社員IDからプロフィール管理(Map + クラス)

import java.util.*;

class Employee {
    String name;
    String department;

    Employee(String name, String department) {
        this.name = name;
        this.department = department;
    }
}

public class EmployeeMapExample {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, Employee> employeeData = new HashMap<>();
        employeeData.put("B002", new Employee("田中太郎", "経理部"));
        employeeData.put("A001", new Employee("佐藤花子", "営業部"));

        String id = "B002";
        Employee e = employeeData.get(id);
        System.out.println("社員ID:" + id);
        System.out.println("名前:" + e.name);
        System.out.println("所属:" + e.department);
    }
}

🟧 出力例

社員ID:B002  
名前:田中太郎  
所属:経理部  

🧠 まとめ

コレクション ポケモンの例 実務の例 特徴
List 手持ちポケモンの順番 商品注文の順番 順番あり・重複OK
Map タイプ別のポケモン表 社員IDからの情報管理 キーと値のセット
Set 図鑑に登録されたポケモン 登録メールアドレスの重複排除 重複NG・順番保証なし

更にコレクションを学習したい方向け

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