JavaのMapとHashMapを基礎から解説！新人気分でスッキリ理解しよう

今回は、Javaでよく使われる「Map（マップ）」とその代表的な実装である「HashMap（ハッシュマップ）」について、初心者の方でも理解できるようにじっくり解説していきます。

「Mapって、なんか難しそう…」という方もご安心ください。たとえば、英語と日本語の単語帳をイメージすると、かなり近い概念なんですよ！

Mapとは？〜キーと値でデータを結びつける仕組み〜

Mapは「辞書」のようなもの

JavaのMapインターフェースは、キー（Key）と値（Value）をセットにして保存するデータ構造です。

たとえば、次のような感じです：

これ、まさに英和辞書そのものですね。

英語でいう"map"は「地図」という意味が有名ですが、動詞としての"map"は「関連づける」という意味があります。JavaにおけるMapも「あるキー（名前など）と、ある値（年齢など）を関連づける」ために使われます。

Mapの3つの特長

1. キーと値のペアで管理

Mapはリストや配列と違って、「順番」で管理するのではなく、「キー」によって値を管理します。
「このキーに対応する値は何？」という質問がすぐにできるわけです。

例えるなら、学生名簿で「田中さんの電話番号は？」と聞いたらすぐ答えられるようなものです。

2. 高速な検索性能

HashMapやTreeMapといった実装クラスでは、内部的に効率の良い仕組み（たとえばハッシュテーブル）を使っています。

これにより、大量のデータがあっても、値の検索がすばやく（理論上は一定時間）行えるようになっています。

3. 柔軟なデータ管理

Mapはさまざまな型のデータに対応していて、必要に応じて自由にキーや値を設定できます。
また、キーを使って値を追加・削除・検索などが簡単にできます。

HashMapとは？〜最もよく使われるMapの実装〜

HashMapの基本

HashMapは、Mapインターフェースを実装した最も代表的なクラスです。

その特長をまとめると：

基本コードと動作の確認

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

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, Integer> map = new HashMap<>();

        map.put("Apple", 10);          // 値の追加
        map.put("Banana", 20);

        System.out.println(map.get("Apple"));  // 出力：10

        map.remove("Apple");           // Appleを削除

        System.out.println(map.containsKey("Apple"));  // 出力：false
        System.out.println(map.containsValue(20));     // 出力：true

        System.out.println(map.size());        // 出力：1
    }
}

よく使うメソッドと意味

MapとArrayListを組み合わせると何ができる？

単体でも便利なMapですが、ArrayListと組み合わせるとさらに強力です。

たとえば、「複数人のプロフィール情報をリスト形式で保持したい」という場合：

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<Map<String, String>> list = new ArrayList<>();

        Map<String, String> map1 = new HashMap<>();
        map1.put("name", "John");
        map1.put("age", "20");
        list.add(map1);

        Map<String, String> map2 = new HashMap<>();
        map2.put("name", "Mary");
        map2.put("age", "25");
        list.add(map2);

        for (Map<String, String> map : list) {
            System.out.println(map);
        }
    }
}

上記では、List<Map<...>>という構造を使って、「リストの中に複数のMap（＝辞書のような情報）」を保持しています。
これはJSON形式のようなネストされたデータを扱う際にもとても便利です。

図で理解する：MapとListの関係

List
├── Map（{"name": "John", "age": "20"}）
└── Map（{"name": "Mary", "age": "25"}）

• Listが「人の並び順」を保持
• Mapが「人ごとの情報（名前や年齢）」を保持

まるで**名簿（List）の中に個人情報（Map）**があるような構造ですね。

Mapの計算量と効率性について

プログラミングでは、操作にかかる時間（計算量）を ビッグオー記法（Big-O notation） で表現します。

HashMapの主な操作とその計算量は以下のとおりです：

この「O(1)」というのは、「データ量が増えても、操作にかかる時間はほぼ一定」という意味です。
これが、HashMapが高速で優秀とされる理由の一つです。

よくある落とし穴

• nullキーは1つだけ使える：HashMapは1つだけnullキーを許します。
• スレッドセーフではない：マルチスレッド環境ではConcurrentHashMapを使いましょう。
• 順序が保証されない：順序を大切にしたい場合はLinkedHashMapやTreeMapを使いましょう。

まとめ：Mapはプログラミングに欠かせない武器！

Mapは、「あるものと別のものを関連付けたい」というあらゆる場面で活躍します。

• 人の名前と電話番号
• 商品コードと在庫数
• URLとページ内容

などなど、現実の情報構造とも非常に相性がいいのです。

次に学ぶべきこと

次のステップとして、以下の内容を学んでみてください。

1. Mapの実装クラスの違い
   • HashMap, TreeMap, LinkedHashMap, ConcurrentHashMap
2. Mapの繰り返し処理
   • entrySet() や keySet()を使ったループ処理
3. Mapを使った実践的なアプリ作成
   • 連絡帳アプリ、カート管理システムなど

「Mapが使える」と一言で言っても、現場では応用力が問われます。
まずは基本をしっかり押さえて、少しずつ実践に応用していきましょう！

いつでも質問してくださいね！

以上、HashMapをご紹介しました。

最後までお読みいただきありがとうございます。