JavaのMap入門: 4つの主要Mapと基本操作

// HashMapの利用例
Map<String, String> capitals = new HashMap<>();
capitals.put("Japan", "Tokyo");
capitals.put("France", "Paris");
capitals.put("Germany", "Berlin");

// 順序は保証されない（実行するたびに順序が変わる可能性もある）
System.out.println(capitals);
// 出力例: {Japan=Tokyo, Germany=Berlin, France=Paris}

// LinkedHashMapの利用例
Map<String, String> capitals = new LinkedHashMap<>();
capitals.put("Japan", "Tokyo");
capitals.put("France", "Paris");
capitals.put("Germany", "Berlin");

// 追加した順序が保たれる
System.out.println(capitals);
// 出力: {Japan=Tokyo, France=Paris, Germany=Berlin}

// TreeMapの利用例
Map<Integer, String> users = new TreeMap<>();
users.put(3, "Charlie");
users.put(1, "Alice");
users.put(2, "Bob");

// キー（数値）の昇順でソートされる
System.out.println(users);
// 出力: {1=Alice, 2=Bob, 3=Charlie}

Map<String, Integer> scores = new HashMap<>();

// 要素の追加
scores.put("Alice", 90);
scores.put("Bob", 85);
scores.put("Carol", 95);

System.out.println(scores); // {Carol=95, Alice=90, Bob=85}

// 同じキーでputすると「上書き」される
scores.put("Alice", 92);
System.out.println(scores); // {Carol=95, Alice=92, Bob=85}

// "Bob"のスコアを取得
Integer bobScore = scores.get("Bob");
System.out.println(bobScore); // 85

// 存在しないキー ("David") を指定
Integer davidScore = scores.get("David");
System.out.println(davidScore); // null

// "Carol"のデータを削除
scores.remove("Carol");
System.out.println(scores); // {Alice=92, Bob=85}1

int count = scores.size();
System.out.println(count); // 2

Map<String, Integer> scores = new HashMap<>();
scores.put("Alice", 90);
scores.put("Bob", 85);

// 1. keySet() を使ったループ
System.out.println("--- keySet() ---");
for (String name : scores.keySet()) {
    Integer score = scores.get(name); // キーを使って値を取得
    System.out.println(name + " : " + score);
}

// 2. values() を使ったループ (値のみ)
System.out.println("--- values() ---");
for (Integer score : scores.values()) {
    System.out.println(score);
}

// 3. entrySet() を使ったループ (推奨)
System.out.println("--- entrySet() ---");
for (Map.Entry<String, Integer> entry : scores.entrySet()) {
    String name = entry.getKey();     // ペアからキーを取得
    Integer score = entry.getValue(); // ペアから値を取得
    System.out.println(name + " : " + score);
}

// 4. forEach (Java 8+)
System.out.println("--- forEach() ---");
scores.forEach((name, score) -> {
    System.out.println(name + " : " + score);
});

Map<String, Integer> scores = new HashMap<>();
scores.put("Alice", 90);
scores.put("Bob", null); // Bobの値は null

// "Alice" というキーは存在するか？
boolean hasAlice = scores.containsKey("Alice");
System.out.println(hasAlice); // true

// "David" というキーは存在するか？
boolean hasDavid = scores.containsKey("David");
System.out.println(hasDavid); // false

// 90 という値は存在するか？
boolean has90 = scores.containsValue(90);
System.out.println(has90); // true

// 70 という値は存在するか？
boolean has70 = scores.containsValue(70);
System.out.println(has70); // false

// 自作のStudentクラス (悪い例)
class Student {
    private String id;
    public Student(String id) { this.id = id; }
    // equals() と hashCode() がない！
}

Map<Student, String> map = new HashMap<>();
Student s1 = new Student("001");

map.put(s1, "Alice"); // s1 (ID "001") をキーにして "Alice" を保存

// 見た目は同じID "001" の s2 を作成
Student s2 = new Student("001"); 

// s2 で値を取り出そうとする
String name = map.get(s2);

// equals/hashCodeが未実装だと、s1とs2は「別物」と判断される
System.out.println(name); // null (取れない！)

// 自作のStudentクラス (良い例)
class Student {
    private String id;
    public Student(String id) { this.id = id; }

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if (this == obj) return true;
        if (obj == null || getClass() != obj.getClass()) return false;
        Student student = (Student) obj;
        return id.equals(student.id); // IDが同じなら「等しい」
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return id.hashCode(); // IDが同じなら同じハッシュコードを返す
    }
}

// (同じコード)
Map<Student, String> map = new HashMap<>();
Student s1 = new Student("001");
map.put(s1, "Alice");
Student s2 = new Student("001");
String name = map.get(s2);

// 正しく実装されていれば、s1とs2は「等しい」と判断される
System.out.println(name); // Alice (正しく取れる！)

// キー: 名前 (String), 値: 点数 (Integer)
Map<String, Integer> studentScores = new HashMap<>();

// 成績の登録
studentScores.put("Alice", 90);
studentScores.put("Bob", 85);
studentScores.put("Charlie", 98);

// Bobの成績を更新
studentScores.put("Bob", 88); 

// 特定の学生の成績を取得
Integer aliceScore = studentScores.get("Alice");
System.out.println("Aliceの点数: " + aliceScore); // Aliceの点数: 90

// 全員の成績一覧を出力 (entrySetを使用)
System.out.println("--- 成績一覧 ---");
for (Map.Entry<String, Integer> entry : studentScores.entrySet()) {
    System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue() + "点");
}

// APIからのJSONレスポンスをMapで表現 (GsonやJacksonなどのライブラリ使用を想定)
Map<String, Object> apiResponse = new HashMap<>();
apiResponse.put("id", 123);
apiResponse.put("username", "admin");
apiResponse.put("isActive", true);

// ユーザー名を取得
String username = (String) apiResponse.get("username");
System.out.println("ユーザー名: " + username); // ユーザー名: admin

// IDを取得
Integer id = (Integer) apiResponse.get("id");
System.out.println("ID: " + id); // ID: 123

String text = "java map is useful. java is powerful.";
// 単語を空白とピリオドで区切る
String[] words = text.split("[ .]+"); // [java, map, is, useful, java, is, powerful]

// キー: 単語 (String), 値: 出現回数 (Integer)
Map<String, Integer> wordCounts = new HashMap<>();

// 単語をループして集計
for (String word : words) {
    // 1. その単語の現在のカウントを取得
    Integer count = wordCounts.get(word);
    
    if (count == null) {
        // 2. Mapにまだ登録されていなければ (初回)、カウント 1 で登録
        wordCounts.put(word, 1);
    } else {
        // 3. すでに登録されていれば、カウントを +1 して上書き
        wordCounts.put(word, count + 1);
    }
}

System.out.println(wordCounts); 
// 出力: {powerful=1, useful=1, map=1, java=2, is=2}

// Java 8以降では getOrDefault を使うと、if文なしで簡潔に書けます
for (String word : words) {
    wordCounts.put(word, wordCounts.getOrDefault(word, 0) + 1);
}