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Javaちょっとできるプログラマ。教育業界のエンジニアです。
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Java のコレクションは以下の何れかのインターフェースを実装しています。
java.util.Listjava.util.Setjava.util.Map
それらとは別の概念として、リストに似たデータ構造の「配列」があります。
- List と異なり、サイズを変更できません。
- List と異なり、基本型の配列を宣言できます。
また、Java 8 からは Scala コレクションのようなストリームが利用できます。
配列
import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
class Main {
public static void main(String args[]) {
// 初期化方法
int[] arr = new int[2];
int[] arr2 = {2, 1};
int[][] arr3 = new int[2][2];
int[][] arr4 = {{1, 2}, {1, 2}};
// ループ
for(int i = 0; i < arr.length; ++i) {
}
for(int i : arr) {
}
for(int[] a : arr3) {
for(int i : a) {
}
}
// ソート
Integer[] arr5 = {2, 3, 1};
Arrays.sort(arr5);
System.out.println(Arrays.toString(arr5)); //=> [1, 2, 3]
Arrays.sort(arr2);
System.out.println(Arrays.toString(arr2)); //=> [1, 2]
Arrays.sort(arr5, new Comparator<Integer>(){ // 基本型のソートはできません。ラッパークラスで使用します。
public int compare(Integer i1, Integer i2) {
return i2 - i1;
}
});
System.out.println(Arrays.toString(arr5)); //=> [3, 2, 1]
// 二分探索
Arrays.sort(arr5); // ニブタンのためにはソートされた配列が必要ですね。
System.out.println(Arrays.binarySearch(arr5, 2)); //=> 1 (index of '2')
// コピー
int[] copied = Arrays.copyOf(arr2, arr2.length);
// 要素の比較 (基本型は使用できません。ラッパークラスで使用します)
System.out.println(Arrays.deepEquals(arr5, arr5)); //=> true
}
}
リスト
import java.util.List;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
class Main {
public static void main(String args[]) {
// List には ArrayList と LinkedList があります。
//
// ArrayList
// 内部的に配列を利用しているため、サイズ拡張は低速。主な用途はこちらで。
//
// LinkedList
// いわゆる連結リスト。先頭と終端への要素の追加は高速。
// 初期化方法
List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
// List<Integer> list = new ArrayList<>(); // 省略形
// List<Integer> list = new ArrayList<>(2); // 初期メモリを確保する要素数を指定
// 別の初期化方法
List<Integer> list2 = Arrays.asList(1, 2, 3);
List<Integer> list3 = Collections.emptyList(); // 空のリスト
// 配列との相互変換
Integer[] arr = list.toArray(new Integer[list.size()]);
List<Integer> list4 = Arrays.asList(arr);
// 追加
list.add(123);
// 削除
list.remove(0); // index で指定
list.remove(new Integer(0)); // 値で指定
list.clear(); // すべて空にする
list.removeIf(i -> i > 0); // Java 8 のみ
// List の連結
list.addAll(list2);
// 値の設定
list.set(0, -123);
// 値の取得
System.out.println(list.get(0)); // index で指定
// サイズ
System.out.println(list.size());
// ループ
for(Integer i : list) {
}
list.forEach(i -> System.out.println(i)); // Java 8 のみ
// ソート
Collections.sort(list);
Collections.reverse(list); // reverse sort
Collections.sort(list, new Comparator<Integer>(){
public int compare(Integer i1, Integer i2) {
return i2 - i1;
}
});
// 置換
list.replaceAll(i -> i * i); // java 8
// その他
System.out.println(list.isEmpty());
System.out.println(list.contains(123));
System.out.println(list.indexOf(123)); // 最初の index (-1 if not found)
System.out.println(list.lastIndexOf(123)); // 最後の index (-1 if not found)
}
}
マップと集合
import java.util.Map;
import java.util.HashMap;
import java.util.Set;
import java.util.HashSet;
class Main {
public static void main(String args[]) {
// マップ
Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("key", 123);
map.remove("key");
map.clear();
for(String key : map.keySet()) {
System.out.println(map.get(key));
}
for(Integer value : map.values()) {
System.out.println(value);
}
map.forEach((key, value) -> System.out.println(key + ": " + value)); // java 8
System.out.println(map.get("key"));
System.out.println(map.getOrDefault("key2", -123)); // java 8
System.out.println(map.containsKey("key"));
System.out.println(map.containsValue(123));
System.out.println(map.size());
System.out.println(map.isEmpty());
// 集合
Set<String> set = new HashSet<>();
Set<String> set2 = new HashSet<>();
set2.addAll(set);
set.add("a");
set.contains("a");
set.remove("a");
set.clear();
set.size();
set.isEmpty();
for(String str : set) {
}
set.forEach(s -> System.out.println(s)); // java 8
}
}
ストリーム (Java 8)
import java.util.List;
import java.util.Arrays;
import java.util.stream.Stream;
import java.util.stream.IntStream;
import java.util.stream.LongStream;
import java.util.stream.DoubleStream;
import java.util.Optional;
class Main {
public static void main(String args[]) {
// 新規作成
Stream<Integer> s1 = Stream.of(1, 2, 3);
IntStream s2 = IntStream.of(1, 2, 3);
LongStream s3 = LongStream.of(1, 2, 3);
DoubleStream s4 = DoubleStream.of(1.0, 2.0, 3.0);
IntStream s5 = IntStream.range(1, 100); // 1, 2, ..., 99
Stream<Integer> s6 = Stream.iterate(0, i -> i + 1);
// 他のコレクションから変換
List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3);
Stream<Integer> s7 = list.stream();
// 配列から変換
Integer[] arr = {1, 2, 3};
Stream<Integer> s8 = Arrays.stream(arr);
Stream<Integer> s9 = Stream.of(arr);
// 一度使用すると使えなくなります (ストリームは自動で閉じます)
Stream<Integer> stream = Stream.of(1, 2, 3);
stream.forEach(i -> System.out.println(i));
//stream.forEach(i -> System.out.println(i)); // IllegalStateException: stream has already been operated upon or closed
// 基本的な操作
Stream.of(1, 2, 3).filter(i -> i > 0);
Stream.of(1, 2, 3).map(i -> i * i);
Stream.of(1, 2, 3).flatMap(i -> Stream.of(i, i * 10)); // flatten
Stream.of(1, 2, 3).sorted((i1, i2) -> i1 - i2);
Stream.of(1, 2, 3).distinct(); // 重複の削除
Stream.of(1, 2, 3).forEach(i -> System.out.println(i));
Stream.of(1, 2, 3).count(); // 無限ストリームのとき、無限ループになります。
Stream.of(1, 2, 3).limit(2).count();
IntStream.of(1, 2, 3).sum();
Stream.of("a", "b").mapToInt(s -> s.length()); // IntStream 化
// 結合
Stream.concat(Stream.of(1, 2, 3), Stream.of(1, 2, 3)).count();
// 条件判定
Stream.of(1, 2, 3).allMatch(i -> i > 0); // true if all true
Stream.of(1, 2, 3).anyMatch(i -> i > 0); // true if any true
Stream.of(1, 2, 3).noneMatch(i -> i > 0); // true if all false
// MapReduce の Reduce
Optional<Integer> iOpt = Stream.of(1, 2, 3).reduce((i1, i2) -> i1 + i2);
Integer i = Stream.of(1, 2, 3).reduce(0, (i1, i2) -> i1 + i2); // 初期値あり (必ず結果が存在するため Optional ではなくなります)
}
}
他のコレクションへの変換
import java.util.stream.Stream;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.Map;
import java.util.List;
import java.util.Set;
class Main {
public static void main(String args[]) {
// Map に変換 (複数の List でグルーピング)
Map<Boolean, List<Integer>> map = Stream.of(-1, -2, -3, 1, 2, 3).collect(Collectors.groupingBy(i -> i > 0)); // 正負でグルーピング
System.out.println(map.get(true)); //=> [1, 2, 3]
System.out.println(map.get(false)); //=> [-1, -2, -3]
Map<Character, List<String>> map2 = Stream.of("Java", "JavaScript", "C++").collect(Collectors.groupingBy(s -> s.charAt(0)));
System.out.println(map2.get('A')); //=> null
System.out.println(map2.get('C')); //=> [C++]
System.out.println(map2.get('J')); //=> [Java, JavaScript]
// Map に変換
Map<String, Integer> map3 = Stream.of(1, 2, 3)
.collect(Collectors.toMap(i -> "key" + i, // key
i -> i * i)); // value
System.out.println(map3); //=> {key1=1, key2=4, key3=9}
// List に変換
List<Integer> list = Stream.of(1, 2, 3).collect(Collectors.toList());
// Set に変換
Set<Integer> set = Stream.of(1, 2, 3).collect(Collectors.toSet());
// 配列に変換
Object[] arr = Stream.of(1, 2, 3).toArray();
Integer[] intArr = Stream.of(1, 2, 3).toArray(Integer[]::new);
}
}
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