Java で配列に新しい要素を追加する方法

Hassan Saeed 2023年10月12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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