Java HashMapの使い方のサンプル

JavaのHashMapクラスの使い方のサンプルです。

目次

HashMapクラス

  • 1つの変数で複数の値を保持できます。
  • 「キー(key)」と「値」の組み合わせを要素として持ちます。
    →キーからハッシュ値を取得してそれに対応する場所に値を格納します。
  • 「キー」は一意です。
  • キーは任意の文字列を使うことができます。連想配列といえます。
    →連想配列とは添字(キー)に文字列を使用できる配列です。
  • キーの重複は許されません。
  • キーの順序は保証されません。(←LinkedHashMap、TreeMapと違う点)
  • スレッドセーフではありません。
  • 以下はJava8 API仕様のHashMapクラスのリンクです。
    https://docs.oracle.com/javase/jp/8/docs/api/java/util/HashMap.html

Mapインターフェース

  • HashMapクラスはMapインターフェースを実装しています。
  • HashMapクラスをインスタンス化する時、HashMapクラス独自のメソッドを使用しない限り、通常Mapインターフェイス型の変数に代入します。
  • HashMapクラスは、Mapインターフェースを実装しているので、Mapインターフェイスにあるメソッドを使用できます。
  • 以下はJava8 API仕様のMapインターフェースのリンクです。
    https://docs.oracle.com/javase/jp/8/docs/api/java/util/Map.html

キーと値を追加する(putメソッド)

キーと値を追加するサンプルです。

package test1;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {

        Map<String,String> colors = new HashMap<>();

        colors.put("a", "赤");
        colors.put("b", "黄");
        colors.put("c", "青");
        
        for (Map.Entry<String, String> a : colors.entrySet()) {
            System.out.println(a);//a=赤 b=黄 c=青
        }
        
        colors.put("b", "オレンジ");
        
        for (Map.Entry<String, String> a : colors.entrySet()) {
            System.out.println(a);//a=赤 b=オレンジ c=青
        }
    }
 }

8行目は、HashMapクラスをインスタンス化してMapインターフェイス型の変数に代入しています。
→ジェネリクス<>でオブジェクトの中身はString,Stringであると宣言しています。
10-12行目は、putメソッドで要素を追加しています。
18行目は、既にあるキーを指定しています。上書きされます。

 

キーを指定して値を取得する(getメソッド)

キーを指定して値を取得するサンプルです。

package test1;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class Test1 {
	public static void main(String[] args) {
		Map<String,String> colors = new HashMap<>();
		colors.put("a", "赤");
		colors.put("b", "黄");
		colors.put("c", "青");

		System.out.println(colors.get("a")); //赤
	}
 }

12行目は、getメソッドで要素の値を取得しています。

 

キーと値の集合を取得する(entrySetメソッド)

キーと値の集合を取得するサンプルです。

package test1;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class Test1 {
	public static void main(String[] args) {
		Map<String,String> colors = new HashMap<>();
		colors.put("a", "赤");
		colors.put("b", "黄");
		colors.put("c", "青");
		
		System.out.println(colors.entrySet());//[a=赤, b=黄, c=青]
	}
 }

12行目は、entrySetメソッドでキーと値の集合を取得しています。

 

キーの集合を取得する(keySetメソッド)

キーの集合を取得するサンプルです。

package test1;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class Test1 {
	public static void main(String[] args) {
		Map<String,String> colors = new HashMap<>();
		colors.put("a", "赤");
		colors.put("b", "黄");
		colors.put("c", "青");
		
		System.out.println(colors.keySet());//[a, b, c]
	}
 }

12行目は、keySetメソッドでキーの集合を取得しています。

 

値の集合を取得する(valuesメソッド)

値の集合を取得するサンプルです。

package test1;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class Test1 {
	public static void main(String[] args) {
		Map<String,String> colors = new HashMap<>();
		colors.put("a", "赤");
		colors.put("b", "黄");
		colors.put("c", "青");
		
		System.out.println(colors.values());//[赤, 黄, 青]
	}
 }

12行目は、valuesメソッドで値の集合を取得しています。

 

要素数を取得する(sizeメソッド)

要素数を取得するサンプルです。

package test1;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class Test1 {
	public static void main(String[] args) {
		Map<String,String> colors = new HashMap<>();
		colors.put("a", "赤");
		colors.put("b", "黄");
		colors.put("c", "青");

		System.out.println(colors.size());//3
	}
 }

12行目は、sizeメソッドで要素数を取得しています。

 

指定のキーがあるかを返す(containsKeyメソッド)

指定のキーがあるかを返すサンプルです。

package test1;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class Test1 {
	public static void main(String[] args) {
		Map<String,String> colors = new HashMap<>();
		colors.put("a", "赤");
		colors.put("b", "黄");
		colors.put("c", "青");
		
		System.out.println(colors.containsKey("b"));//true
	}
 }

12行目は、containsKeyメソッドで指定のキーがあるかを取得しています。
ある場合trueです。

 

指定の値があるかを返す(containsValueメソッド)

指定の値があるかを返すサンプルです。

package test1;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class Test1 {
	public static void main(String[] args) {
		Map<String,String> colors = new HashMap<>();
		colors.put("a", "赤");
		colors.put("b", "黄");
		colors.put("c", "青");
		
		System.out.println(colors.containsValue("黄"));//true
	}
 }

12行目は、containsValueメソッドで指定の値があるかを取得しています。
ある場合trueです。

 

中身が空かを返す(isEmptyメソッド)

中身が空かを返すサンプルです。

package test1;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class Test1 {
	public static void main(String[] args) {
		Map<String,String> colors = new HashMap<>();
		colors.put("a", "赤");
		colors.put("b", "黄");
		colors.put("c", "青");

		System.out.println(colors.isEmpty());//false
	}
 }

12行目は、isEmptyメソッドで中身が空か取得しています。
空の場合trueです。

 

キーを指定して削除する(removeメソッド)

キーを指定して削除するサンプルです。

package test1;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class Test1 {
	public static void main(String[] args) {
		Map<String,String> colors = new HashMap<>();
		colors.put("a", "赤");
		colors.put("b", "黄");
		colors.put("c", "青");

		colors.remove("a");
		System.out.println(colors);//{b=黄, c=青}
	}
 }

12行目は、removeメソッドで指定の要素を削除しています。

 

すべての要素を削除する(clearメソッド)

すべての要素を削除するサンプルです。

package test1;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class Test1 {
	public static void main(String[] args) {
		Map<String,String> colors = new HashMap<>();
		colors.put("a", "赤");
		colors.put("b", "黄");
		colors.put("c", "青");

		colors.clear();
		System.out.println(colors);//{}
	}
 }

12行目は、clearメソッドですべての要素を削除しています。

 

メソッドの引数がマップのサンプル

メソッドの引数がマップのサンプルです。

package test1;

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

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        
        Map<String, String> colors = new HashMap<>();
        colors.put("a", "赤");
        colors.put("b", "黄");
        showResult(colors);
    }
    
    private static void showResult(Map<String, String> c1) {
        
        for (Map.Entry<String, String> a : c1.entrySet()) {
            System.out.println(a.getKey() + " : " + a.getValue());
        }
        // a : 赤    b : 黄
    }
}

12行目は、呼び出し元のメソッドの引数(実引数)にマップを指定しています。
15行目は、定義されたメソッドの引数(仮引数)にマップがあります。
呼び出し元のメソッドの引数の変数名と定義されたメソッドの引数の変数名は異なっていても使用できます。
17行目は、拡張for文です。

 

メソッドの戻り値がマップのサンプル

メソッドの戻り値がマップのサンプルです。

package test1;

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

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        
        Map<String, String> c1 = showResult();
        for (Map.Entry<String, String> a : c1.entrySet()) {
            System.out.println(a.getKey() + " : " + a.getValue());
        }
        // a : 赤    b : 黄
    }
    
    private static Map<String, String> showResult() {
        
        Map<String, String> colors = new HashMap<>();
        colors.put("a", "赤");
        colors.put("b", "黄");
        return colors;
    }
}

9行目は、呼び出し元のメソッドです。戻り値の変数の型がマップになっています。
16行目は、定義されたメソッドです。戻り値の変数の型がマップになっています。

 

マップの中にマップがあるサンプル

マップの中にマップがあるサンプルです。

package test1;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String,Map<String,String>> map1 = new HashMap<>();
        
        Map<String,String> map2 = new HashMap<>();
        map2.put("a", "赤");
        map2.put("b", "黄");
        map2.put("c", "青");
        
        Map<String,String> map3 = new HashMap<>();
        map3.put("x", "red");
        map3.put("y", "yellow");
        map3.put("z", "blue");
        
        map1.put("あ", map2);
        map1.put("い", map3);

        System.out.println(map1.get("あ").get("a"));//赤
        System.out.println(map1.get("あ").get("b"));//黄
        System.out.println(map1.get("あ").get("c"));//青
        System.out.println(map1.get("い").get("x"));//red
        System.out.println(map1.get("い").get("y"));//yellow
        System.out.println(map1.get("い").get("z"));//blue
    }
 }

7行目は、マップの中にマップを定義しています。
19,20行目は、マップにマップを追加しています。
22-27行目は、getメソッドでマップの値を取得しています。

 

要素を順番に処理する(forEachメソッド)

forEachメソッドは、要素を順番に処理します。Java8で導入されました。

package test1;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {

        Map<String,String> colors = new HashMap<>();
        colors.put("a", "赤");
        colors.put("b", "黄");
        colors.put("c", "青");
        
        for (Map.Entry<String, String> a : colors.entrySet()) {
            System.out.println(a);//a=赤 b=黄 c=青
        }
        
        colors.forEach((a,b) -> System.out.println(a+b));//a赤 b黄 c青
    }
 }

13-15行目は、for文で要素の値を順番に表示しています。
17行目は、forEachメソッドとラムダ式です。要素の値を順番に表示します。
Java ラムダ式のサンプル

ハッシュ表のサイズ

HashMapは要素の数が増えると自動的にハッシュ表を拡張します。
デフォルトは、初期容量(サイズ)は16で負荷係数は0.75です。
これは要素の数は16個で全体の75%(12個)が使用されたら拡張するという意味です。
初期容量(サイズ)と負荷係数は設定することができます。

以下は初期容量(サイズ)を20とした場合です。

Map<String, String> colors = new HashMap<>(20);

以下は初期容量(サイズ)が100で負荷係数0.9とした場合です。

Map<String, String> colors = new HashMap<>(100,0.9F);

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