Java で配列に新しい要素を追加する方法

Hassan Saeed 2023年1月30日 2020年9月20日

Java Java Array

配列の代わりに ArrayList を使用する
より大きな新しい配列を作成する

このチュートリアルでは、Java で配列に新しい要素を追加する方法について説明します。

Java の Array は、同じデータ型の要素を一定数保持するコンテナオブジェクトです。配列の長さは配列オブジェクトの宣言時に定義され、後から変更することはできません。

例えば、Java で長さ 5 の配列をいくつかの値でインスタンス化したとします。

String[] arr = new String[5];
arr[0] = "1";
arr[1] = "2";
arr[2] = "3";
arr[3] = "4";
arr[4] = "5";

ここで、配列に 6 番目の要素を追加する必要があります。この 6 番目の要素を配列に追加してみましょう。

arr[5] = "6";

上記のコードの行では、次のようなエラーが発生します。

Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: Index 5 out of bounds for length 5

これは、最初に配列のサイズを 5 と宣言した後、6 番目の要素を追加しようとしたためです。

心配する必要はありません。配列の代わりに ArrayList を使用するか、新しい要素を収容するために新しいより大きな配列を作成します。

配列の代わりに `ArrayList` を使用する

より良い推奨される解決策は、配列の代わりに ArrayList を使用することです。ArrayList のサイズは固定ではないので、新しい要素を追加する必要があるときは、testList.add(element) を実行することで簡単に追加することができます。

import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String args[]) {
        List<String> testList = new ArrayList<String>();
        testList.add("1");
        testList.add("2");
        testList.add("3");
        testList.add("4");
        testList.add("5");
        
        //Print the original list 
        System.out.println("Initial ArrayList:\n"
                           + testList); 
        //Add elements without running into any error
        testList.add("6");
        testList.add("7");
        
        //Print the list after adding elements 
        System.out.println("Modified ArrayList:\n"
                           + testList);
        
    }
}

上記のコードは以下のように出力します。

Initial ArrayList:
[1, 2, 3, 4, 5]
Modified ArrayList:
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]

また、既に配列を持っている場合は ArrayList を直接作成することもできます。

import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String args[]) {
        //Create an array
        String[] arr = new String[1];
        arr[0] = "1";
        //Convert to ArrayList
        List<String> testList = new ArrayList<>(Arrays.asList(arr));
        
        //Print the original list 
        System.out.println("Initial ArrayList:\n"
                           + testList); 
        //Add elements to it
        testList.add("2");
        testList.add("3");
        
        //Print the list after adding elements 
        System.out.println("Modified ArrayList:\n"
                           + testList);
        
    }
}

上のコードは以下のように出力します。

Initial ArrayList:
[1]
Modified ArrayList:
[1, 2, 3]

これで、ArrayList を簡単に配列に戻すことができます。

import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String args[]) {
        //Create an array
        String[] arr = new String[1];
        arr[0] = "1";
        
        //Convert to ArrayList
        List<String> testList = new ArrayList<>(Arrays.asList(arr));
        
        //Add elements to it
        testList.add("2");
        testList.add("3");
        
        //Convert the arraylist back to an array
        arr = new String[ testList.size() ];
        testList.toArray(arr);
    }
}

より大きな新しい配列を作成する

もし配列だけを扱いたいのであれば、java.util.Arrays.copyOf メソッドを使って、より大きな配列を作成して新しい要素を追加することができます。上で作成した配列 arr を使って、下の例で新しい要素を追加してみましょう。

import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String args[]) {
        //Create an array
        String[] arr = new String[5];
        arr[0] = "1";
        arr[1] = "2";
        arr[2] = "3";
        arr[3] = "4";
        arr[4] = "5";
        
        // print the original array 
        System.out.println("Initial Array:\n"
                           + Arrays.toString(arr)); 
                           
        //Steps to add a new element
        //Get the current length of the array
        int N = arr.length;
        //Create a new array of length N+1 and copy all the previous elements to this new array
        arr = Arrays.copyOf(arr, N + 1);
        //Add a new element to the array
        arr[N] = "6";
        // print the updated array 
        System.out.println("Modified Array:\n"
                           + Arrays.toString(arr)); 
    }
}

上記のコードは以下のように出力されます。

Initial Array:
[1, 2, 3, 4, 5]
Modified Array:
[1, 2, 3, 4, 5, 6]

後になって arr に別の要素を追加する必要が出てきた場合は、上記のコードブロックをもう一度繰り返さなければなりません。

なぜなら、新しい要素を追加するたびに O(n) の複雑な時間がかかるからです。一方、ArrayList を用いた新しい要素の追加は、O(1) の償却コストを持ちます。

配列の代わりに ArrayList を使用する

より大きな新しい配列を作成する

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