タイトル: 配列
SEOタイトル: Java 配列完全ガイド — 宣言・操作・Arrays クラス
| この記事の要点 |
|
配列の宣言と初期化
// 1. サイズ指定で生成（全要素デフォルト値）
int[] a = new int[5]; // {0, 0, 0, 0, 0}
String[] s = new String[3]; // {null, null, null}
boolean[] b = new boolean[3]; // {false, false, false}
// 2. リテラル初期化
int[] nums = {1, 2, 3, 4, 5};
String[] names = {"Taro", "Hanako", "Jiro"};
// 3. new + 初期化子
int[] m = new int[]{10, 20, 30};
// 4. 宣言と代入を分ける場合は new 必須
int[] x;
x = new int[]{1, 2, 3}; // OK
// x = {1, 2, 3}; // ❌ コンパイルエラー
// 宣言の書き方バリエーション
int[] aa; // 推奨
int aa[]; // 旧 C 風（非推奨）要素アクセスと長さ
int[] arr = {10, 20, 30, 40, 50};
arr[0]; // 10
arr[arr.length - 1]; // 50
arr.length; // 5 ← フィールド（() 不要）
arr[2] = 99; // 代入
System.out.println(arr[2]); // 99
// 範囲外アクセス
arr[10]; // ArrayIndexOutOfBoundsException
arr[-1]; // 同上ループによる走査
int[] nums = {1, 2, 3, 4, 5};
// 1. インデックス for
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
System.out.println(i + ": " + nums[i]);
}
// 2. 拡張 for（インデックス不要なら推奨）
for (int n : nums) {
System.out.println(n);
}
// 3. Stream (Java 8+)
java.util.Arrays.stream(nums).forEach(System.out::println);
// 4. 合計
int sum = 0;
for (int n : nums) sum += n;
// または
int sum2 = java.util.Arrays.stream(nums).sum();多次元配列
// 2 次元配列（矩形）
int[][] grid = new int[3][4]; // 3 行 4 列、全 0
grid[0][0] = 1;
grid[2][3] = 99;
grid.length; // 3（行数）
grid[0].length; // 4（列数）
// リテラル
int[][] m = {
{1, 2, 3},
{4, 5, 6},
{7, 8, 9}
};
// ジャグ配列（行ごとに列数が違う）
int[][] jag = new int[3][];
jag[0] = new int[]{1};
jag[1] = new int[]{1, 2};
jag[2] = new int[]{1, 2, 3};
// 走査
for (int[] row : m) {
for (int v : row) System.out.print(v + " ");
System.out.println();
}java.util.Arrays クラスの主要メソッド
| メソッド | 動作 |
|---|---|
Arrays.sort(arr) | 昇順ソート（破壊的） |
Arrays.sort(arr, comparator) | カスタム比較器でソート |
Arrays.copyOf(arr, newLen) | 長さを変えてコピー |
Arrays.copyOfRange(arr, from, to) | 部分コピー |
Arrays.fill(arr, value) | 全要素を value で埋める |
Arrays.equals(a, b) | 要素ごとの等価比較 |
Arrays.toString(arr) | 文字列化（デバッグ用） |
Arrays.asList(arr) | 固定長 List に変換 |
Arrays.stream(arr) | Stream に変換 |
Arrays.binarySearch(arr, key) | ソート済配列を二分探索 |
import java.util.Arrays;
int[] arr = {3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6};
Arrays.sort(arr); // [1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9]
System.out.println(Arrays.toString(arr));
int[] copy = Arrays.copyOf(arr, 10); // 末尾に 0 を 2 個追加
int[] part = Arrays.copyOfRange(arr, 2, 5); // {2, 3, 4}
// Stream
int max = Arrays.stream(arr).max().getAsInt();
int sum = Arrays.stream(arr).sum();
double avg = Arrays.stream(arr).average().getAsDouble();
// 比較
int[] a = {1, 2, 3};
int[] b = {1, 2, 3};
a == b; // false（参照比較）
Arrays.equals(a, b); // true配列 ⇔ List 変換
import java.util.*;
// 配列 → List
String[] arr = {"a", "b", "c"};
List<String> list1 = Arrays.asList(arr); // 固定長 List
List<String> list2 = new ArrayList<>(Arrays.asList(arr)); // 可変長
List<String> list3 = List.of(arr); // Java 9+ 不変
// List → 配列
List<String> src = List.of("x", "y", "z");
String[] out = src.toArray(new String[0]);
String[] out2 = src.toArray(String[]::new); // Java 11+
// プリミティブ配列 ↔ Stream
int[] ints = {1, 2, 3};
List<Integer> boxed = Arrays.stream(ints).boxed().toList();
int[] back = boxed.stream().mapToInt(Integer::intValue).toArray();配列と ArrayList の使い分け
| 項目 | 配列 | ArrayList |
|---|---|---|
| 長さ | 固定（変更不可） | 可変 |
| 要素アクセス | arr[i] | list.get(i) |
| サイズ | arr.length | list.size() |
| プリミティブ | OK (int[] 等) | NG (Integer 等のラッパー必須) |
| 性能 | 速い（連続メモリ） | autoboxing オーバーヘッド |
| 用途 | サイズ既知・大量数値 | 動的に追加削除する場合 |
よくある例外
int[] arr = new int[3];
// ArrayIndexOutOfBoundsException
arr[3] = 1; // インデックス 3 は範囲外 (0-2)
arr[-1] = 1; // 負も範囲外
// NullPointerException
int[] nullArr = null;
nullArr.length; // NPE
nullArr[0] = 1; // NPE
// ArrayStoreException（参照型配列のみ）
Object[] objs = new String[3]; // OK（共変）
objs[0] = 100; // 実体は String[] なので Integer 入れられないFAQ
Q: 配列のサイズを途中で変更したい
A: 不可。Arrays.copyOf で新サイズの配列を作り直すか、最初から ArrayList を使う。
Q: 配列を初期化済みの List に渡すとどうなる？
A: Arrays.asList は固定長 List（要素変更可だが add/remove 不可）。可変長が欲しいなら new ArrayList<>(Arrays.asList(arr))。
Q: 配列を System.out.println しても住所しか出ない
A: Arrays.toString(arr) を使う。多次元なら Arrays.deepToString(grid)。