【HashMap】Javaで連想配列を扱う！サンプルつき

Javaでも実は連想配列を使うことができる。

連想配列とは、要素番号ではなくて、言葉同士で配列を取り出したり操作したりするものだ。詳しくは後でお伝えする。

そのために使うのがHashMapだ。このページでは、JavaのHashMapについてご紹介していく。理解しておくと、必ず役に立つ機会があるはずだ。

HashMapによる連想配列

連想配列とは？

Javaの配列では、値の取得はインデックス番号で行ってきた。要するに、配列名[数字]で取り出す意味だ。

データベースのように名前で検索して、値を格納したり、取り出したりできない。例えば、「orange」というキーワードで「みかん」という値を取り出すなどができない。

このように言葉同士でキーと値が繋がった配列を連想配列という。例えば、次の配列では、"one"と"10"、"two"と"20"などが繋がっている。

配列で、"one"を指定すると"10"が取り出せるようになっているわけだ。

連想配列が使えると、フォームから送られたデータの扱いなど様々な場面で便利に使える。

HashMap

Javaで連想配列を使うときは、「HashMap」を使う。

HashMapを使うとキーに紐付けされて、HashMapに格納された値にアクセスできるようになる。

HashMapに格納する値は、キーが異なれば同じ値であってもかまわない。しかし、キーが同じ場合は、最後に格納された値で前の値が上書きされる。

JavaでのHashMapを使うための書き方の詳細を確認していこう。

HashMapクラスを使うための準備をする

まず、mapにアクセスするために、コンストラクタを使ってその入れ物となるHashMapクラスのオブジェクトを生成しなければならない。

そのコンストラクタの書き方の詳細を見てみよう。サンプルコードも後半に置いてあるので先にそちらを確認したければスクールして下に行ってほしい。

HashMap()

HashMap(int initalCapacity)

値を追加して取得するメソッド

mapにキーと値を追加しなければ、何も始まらない。次に、追加された値を取り出す。これが基本的なメソッドだ。それらのメソッドの詳細を見てみよう。

追加

追加するためのメソッドと置換するメソッドはひとつだ。キーがなければ、追加されるし。そでに存在すれば、前の値が置換される。

put(K key, V value)

値の取得

キーを指定して、mapされた値を取得する。もしmapが見つからなければ、戻り値nullで教えてくれる。

get(Object key)

サンプルプログラム

それでは実際にサンプルプログラムで確認してみよう。これを見るとわかりやすいはずだ。

import java.util.HashMap;

public class HashMapAddition {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String, String> hashmap = new HashMap<String, String>();//[1]
        hashmap.put("apple", "りんご");//[2]
        hashmap.put("orange", "みかん");//[3]
        hashmap.put("peach", "もも");//[4]
        System.out.println("[5] 値[0]:" + hashmap.get("apple"));
        System.out.println("[6] 値[1]:" + hashmap.get("orange"));
        System.out.println("[7] 値[2]:" + hashmap.get("peach"));
        System.out.println("[8] 値[3]:" + hashmap.get("mango"));
    }
} 

実行結果

[5] 値[0]:りんご
[6] 値[1]:みかん
[7] 値[2]:もも
[8] 値[3]:null

サンプルプログラムの説明

それでは簡単にプログラムの解説をしてゆこう。

このプログラムは、くだものの名前を３組のキー：英文と値：日本文の関連で追加する。次に、値を取得して表示している。このとき、存在しないキーを設定して、nullが表示されるかを確認している。

• [1] HashMapクラスのオブジェクト、mapを生成する。
• [2] mapにキー：「apple」値：「りんご」を追加する。
• [3] mapにキー：「orange」値：「みかん」を追加する。
• [4] mapにキー：「peach」値：「もも」を追加する。
• [5] mapからキー：「apple」で取得した値を表示する。
• [6] mapからキー：「orange」で取得した値を表示する。
• [7] mapからキー：「peach」で取得した値を表示する。
• [8] mapからキー：「mango」で取得した値を表示する。

キーにmapした値を置換削除するメソッド

前のセクションではputメソッドによりキーと値を追加した。そのキーを使って値を変更することも、値を削除することもできる。その詳細を見てみよう。

置換

前のセクションの「追加」で説明したputメソッドを参照。

削除

キーを指定して、値を削除する。戻り値に削除された値が返されるので、確実に期待する値が削除されたかどうかが分かる。

remove(Object key)

値を検索して置換削除するサンプルプログラム

それでは実際にサンプルプログラムで確認してみよう。

import java.util.HashMap;

public class HashMapChangeAndRemove {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String, String> hashmap = new HashMap<String, String>();//[1]
        hashmap.put("apple", "りんご");//[2]
        hashmap.put("orange", "みかん");//[3]
        hashmap.put("peach", "もも");//[4]
        System.out.println("[5] [キー：apple]:" + hashmap.get("apple"));
        System.out.println("[6] [キー：orange]:" + hashmap.get("orange"));
        System.out.println("[7] [キー：peach]:" + hashmap.get("peach"));
        String previousValue =  hashmap.put("apple", "リンゴ"); //[8]
        System.out.println("[9] 置換された[キー：apple]:" + previousValue);
        String removedValue = hashmap.remove("peach"); //[10]
        System.out.println("[11] 削除された[キー：peach]:" + removedValue);

        System.out.println("[12] [キー：apple]:" + hashmap.get("apple"));
        System.out.println("[13] [キー：orange]:" + hashmap.get("orange"));
        System.out.println("[14] [キー：peach]:" + hashmap.get("peach"));    }
}

実行結果

[5] [キー：apple]:りんご
[6] [キー：orange]:みかん
[7] [キー：peach]:もも
[9] 置換された[キー：apple]:りんご
[11] 削除された[キー：peach]:もも
[12] [キー：apple]:リンゴ
[13] [キー：orange]:みかん
[14] [キー：peach]:null

サンプルプログラムの説明

それでは簡単にプログラムの解説をしてゆこう。

このプログラムは、くだものの名前を最初に３つ追加した後、追加した値の「りんご」を「リンゴ」に置換する。「もも」を削除する。次に、置換した値を表示して置換を確認している。削除した値は取得して、戻り値がnullであることを確認している。

• [1] HashMapクラスのオブジェクト、mapを生成する。
• [2] mapにキー：「apple」値：「りんご」を追加する。
• [3] mapにキー：「orage」値：「みかん」を追加する。
• [4] mapにキー：「peach」値：「もも」を追加する。
• [5] mapのキー: appleにmapされた値を表示する。
• [6] mapのキー: orangeにmapされた値を表示する。
• [7] mapのキー: peachにmapされた値を表示する。
• [8] mapのキー: appleを文字列：「リンゴ」で置換する。
• [9] 置換前の値を表示する。
• [10] mapのキー: peachを削除する。
• [11] 削除した値を表示する。
• [12] mapのキー: appleにmapされた値を表示する。
• [13] mapのキー: orangeにmapされた値を表示する。
• [14] mapのキー: peachにmapされた値を表示する。

値すべてに対して繰り返し処理（forEach）

値をリストからひとつひとつ取り出して、何かの処理をすることはよくある。その基本からラムダ式まで詳細を見てみよう。

forEach(BiConsumer<? super K,? super V> action)

keySet()

values()

entrySet()

whileを使ったサンプルプログラム

それでは実際にサンプルプログラムで確認してみよう。

import java.util.*;

public class HashMapFor {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String, String> map = new HashMap<String, String>();//[1]
        map.put("apple", "りんご");//[2]
        map.put("orange", "みかん");//[3]
        map.put("peach", "もも");//[4]
        Set<String> keySet = map.keySet();//[5]
        Iterator<String> iteratorForKey = keySet.iterator();//[6]
        while(iteratorForKey.hasNext()) {//[7]
            String key = iteratorForKey.next();//[8]
            System.out.println("[9]キー：" + key);
        }
        Collection<String> values = map.values();//[10]
        Iterator<String> iteratorForValues = values.iterator();//[11]
        while(iteratorForValues.hasNext()) {//[12]
            String value = iteratorForValues.next();//[13]
            System.out.println("[14]値：" + value);
        }
        Set<Map.Entry<String, String>> entrySet = map.entrySet();//[15]
        Iterator<Map.Entry<String, String>> iteratorForMap = entrySet.iterator();//[16]
        while(iteratorForMap.hasNext()) {//[17]
            Map.Entry<String, String> entry = iteratorForMap.next();//[18]
            System.out.println("[19]キー：" + entry.getKey() + " 値：" + entry.getValue());
        }
    }
} 

実行結果

どのサンプルプログラムも実行結果は同じになる。

[8]キー：orange
[8]キー：apple
[8]キー：peach
[12]値：みかん
[12]値：りんご
[12]値：もも
[16]キー：orange 値：みかん
[16]キー：apple 値：りんご
[16]キー：peach 値：もも

サンプルプログラムの説明

それでは簡単にプログラムの解説をしてゆこう。

このプログラムは、くだものの名前を３つ追加した後、forを使用してmapの値をすべて表示している。

• [1] HashMapクラスのオブジェクト、mapを生成する。
• [2] mapにキー：「apple」値：「りんご」を追加する。
• [3] mapにキー：「orage」値：「みかん」を追加する。
• [4] mapにキー：「peach」値：「もも」を追加する。
• [5] [6] mapのキーのIteratorを取得する。
• [7] [8] Iteratorを使用して、すべてのキーをひとつずつ取得する。
• [9] キーを表示する。
• [10] [11] mapの値のIteratorを取得する。
• [12] [13] Iteratorを使用して、すべての値をひとつずつ取得する。
• [14] 値を表示する。
• [15] [16] mapのキーと値のIteratorを取得する。
• [17] [18] Iteratorを使用して、すべてのキーと値をひとつずつ取得する。
• [19] キーと値を表示する。

拡張forを使ったサンプルプログラム

このプログラムが拡張forを使ったサンプルプログラムだ。値を表示するところだけがforと違う。

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

public class HashMapEnhancedFor {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String, String> hashmap = new HashMap<String, String>();//[1]
        hashmap.put("apple", "りんご");//[2]
        hashmap.put("orange", "みかん");//[3]
        hashmap.put("peach", "もも");//[4]
        for(String key : hashmap.keySet()) {//[5]
            System.out.println("[6]キー：" + key);
        }
        for(String value : hashmap.values()) {//[7]
            System.out.println("[8]値：" + value);
        }
        for(Map.Entry<String, String> entry : hashmap.entrySet()) {//[9]
            System.out.println("[10]キー：" + entry.getKey() + " 値：" + entry.getValue());//[10]
        }
    }
}

実行結果

[6]キー：orange
[6]キー：apple
[6]キー：peach
[8]値：みかん
[8]値：りんご
[8]値：もも
[10]キー：orange 値：みかん
[10]キー：apple 値：りんご
[10]キー：peach 値：ももん

サンプルプログラムの説明

それでは簡単にプログラムの解説をしてゆこう。

このプログラムは、くだものの名前を３つ追加した後、forを使用してmapの値をすべて表示している。

• [1] HashMapクラスのオブジェクト、mapを生成する。
• [2] mapにキー：「apple」値：「りんご」を追加する。
• [3] mapにキー：「orage」値：「みかん」を追加する。
• [4] mapにキー：「peach」値：「もも」を追加する。
• [5][6] 拡張forを使用して、mapのキーをすべて表示する。
• [7][8] 拡張forを使用して、mapの値をすべて表示する。
• [9][10] 拡張forを使用して、mapのキーと値をすべて表示する。

forEachを使ったサンプルプログラム

このプログラムがforEachを使ったサンプルプログラムだ。値を表示するところだけがforと違う。

import java.util.HashMap;

public class HashMapForEach {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String, String> hashmap = new HashMap<String, String>();//[1]
        hashmap.put("apple", "りんご");//[2]
        hashmap.put("orange", "みかん");//[3]
        hashmap.put("peach", "もも");//[4]
        hashmap.forEach((key, value) -> System.out.println("[5]キー：" + key));
        hashmap.forEach((key, value) -> System.out.println("[6]値：" + value));
        hashmap.forEach((key, value) -> System.out.println("[7]キー：" + key + " 値：" + value));
    }
}

実行結果

[5]キー：orange
[5]キー：apple
[5]キー：peach
[6]値：みかん
[6]値：りんご
[6]値：もも
[7]キー：orange 値：みかん
[7]キー：apple 値：りんご
[7]キー：peach 値：もも

サンプルプログラムの説明

それでは簡単にプログラムの解説をしてゆこう。

このプログラムは、くだものの名前を３つ追加した後、forを使用してmapの値をすべて表示している。

• [1] HashMapクラスのオブジェクト、mapを生成する。
• [2] mapにキー：「apple」値：「りんご」を追加する。
• [3] mapにキー：「orage」値：「みかん」を追加する。
• [4] mapにキー：「peach」値：「もも」を追加する。
• [5] ラムダ式を使用して、mapのキーをすべて表示する。
• [6] ラムダ式を使用して、mapの値をすべて表示する。
• [7] ラムダ式を使用して、mapのキーと値をすべて表示する。

まとめ

このページではHashMapについてお伝えした。

連想配列として、キーとバリューをつなげたいときには便利に使えるクラスだ。サンプルプログラムも確認して、使えるようになっておこう。