Java - ListをMapに変換する

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JavaでListをMap(HashMap)に変換する方法を紹介します。

1. for文を使ってListをMapに変換する

以下のコードは、ItemというクラスのオブジェクトがListに格納されており、繰り返しステートメントを使用してこのリストをHashMapに変換する例です。 for文を見ると、ItemのidとvalueをHashMapのkeyとvalueとして追加しています。

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

public class Example {

    public static void main(String[] args) {

        List<Item> list = new ArrayList<>();
        list.add(new Item(1, "first"));
        list.add(new Item(2, "second"));
        list.add(new Item(3, "third"));

        Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
        for (Item item : list) {
            map.put(item.getId(), item.getValue());
        }

        System.out.println(map);
    }

    public static class Item {
        private int id;
        private String value;
        public Item(int id, String value) {
            this.id = id;
            this.value = value;
        }

        public int getId() {
            return id;
        }

        public String getValue() {
            return value;
        }
    }
}

Output:

{1=first, 2=second, 3=third}

2. Streamを使ってListをMapに変換する

Stream.collect() と Collectors.toMap() を利用して、次のようにリストを Map に変換できます。 (Item::getId と同じ型は Method reference と呼ばれます。)

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.stream.Collectors;

public class Example {

    public static void main(String[] args) {

        List<Item> list = new ArrayList<>();
        list.add(new Item(1, "first"));
        list.add(new Item(2, "second"));
        list.add(new Item(3, "third"));

        Map<Integer, String> map = list.stream().collect(
                Collectors.toMap(Item::getId, Item::getValue));

        System.out.println(map);
    }

    public static class Item {
        private int id;
        private String value;
        public Item(int id, String value) {
            this.id = id;
            this.value = value;
        }

        public int getId() {
            return id;
        }

        public String getValue() {
            return value;
        }
    }
}

Output:

{1=first, 2=second, 3=third}

3. StreamにMap変換中、重複データのトラブルシューティング

たとえば、次のように同じIDを持つItemオブジェクトがMapに保存されています。 このとき、StreamでListをMapに変換するとIllegalStateExceptionが発生します。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.stream.Collectors;

public class Example {

    public static void main(String[] args) {

        List<Item> list = new ArrayList<>();
        list.add(new Item(1, "first"));
        list.add(new Item(2, "second"));
        list.add(new Item(1, "third"));

        Map<Integer, String> map = list.stream().collect(
                Collectors.toMap(Item::getId, Item::getValue));

        System.out.println(map);
    }

    public static class Item {
        private int id;
        private String value;
        public Item(int id, String value) {
            this.id = id;
            this.value = value;
        }

        public int getId() {
            return id;
        }

        public String getValue() {
            return value;
        }
    }
}

Output:

Exception in thread "main" java.lang.IllegalStateException: Duplicate key 1 (attempted merging values first and third)
	at java.base/java.util.stream.Collectors.duplicateKeyException(Collectors.java:135)
	at java.base/java.util.stream.Collectors.lambda$uniqKeysMapAccumulator$1(Collectors.java:182)
	at java.base/java.util.stream.ReduceOps$3ReducingSink.accept(ReduceOps.java:169)
	at java.base/java.util.ArrayList$ArrayListSpliterator.forEachRemaining(ArrayList.java:1625)
	at java.base/java.util.stream.AbstractPipeline.copyInto(AbstractPipeline.java:509)
	at java.base/java.util.stream.AbstractPipeline.wrapAndCopyInto(AbstractPipeline.java:499)
	at java.base/java.util.stream.ReduceOps$ReduceOp.evaluateSequential(ReduceOps.java:921)
	at java.base/java.util.stream.AbstractPipeline.evaluate(AbstractPipeline.java:234)
	at java.base/java.util.stream.ReferencePipeline.collect(ReferencePipeline.java:682)
	at Example.main(Example.java:15)

上記のエラーログを見ると、重複したキーがあるという理由でExceptionが発生しました。

この問題は Collectors.toMap() に ラムダ式 で (oldId, newId) -> oldId を 3 番目の引数として渡すことで問題を解決できます。 このコードは、同じキーのデータが入力されるとき、以前に保存された oldId のデータを保持するという意味です。

List<Item> list = new ArrayList<>();
list.add(new Item(1, "first"));
list.add(new Item(2, "second"));
list.add(new Item(1, "third"));

Map<Integer, String> map = list.stream().collect(
        Collectors.toMap(Item::getId,
                Item::getValue,
                (oldId, newId) -> oldId
        ));

System.out.println(map);

Output:

{1=first, 2=second}

もしラムダ式 (oldId, newId) -> newId を引数として渡すと、古いデータは削除され、新しいデータで上書きされます。

Map<Integer, String> map = list.stream().collect(
        Collectors.toMap(Item::getId,
                Item::getValue,
                (oldId, newId) -> newId
        ));

Output:

{1=third, 2=second}

4. 目的の Map クラスに変換

MapはHashMapなど様々なデータ構造があります。

Stream.collect() で Map に変換すると、 Collectors.toMap() はデフォルトで HashMap を生成します。

もし ConcurrentHashMap オブジェクトに変換したいなら、以下のように最後の引数に ConcurrentHashMap::new を渡すだけです。 他のMapオブジェクトに変換する方法も同じです。

Map<Integer, String> map = list.stream().collect(
        Collectors.toMap(Item::getId,
                Item::getValue,
                (oldId, newId) -> oldId,
                ConcurrentHashMap::new
        ));

5. Map ソート

LinkedHashMapは、入力された順序を保証するMapです。 もし sorted() でストリームデータをソートしてマップに保存すると、ソートされた順序が維持されます。

以下のコードは、Idの逆順にソートされたデータをMapに格納するコードです。

List<Item> list = new ArrayList<>();
list.add(new Item(1, "first"));
list.add(new Item(2, "second"));
list.add(new Item(3, "third"));

Map<Integer, String> map = list.stream()
        .sorted(Comparator.comparingLong(Item::getId).reversed())
        .collect(Collectors.toMap(Item::getId,
                    Item::getValue,
                    (oldId, newId) -> oldId,
                    LinkedHashMap::new
                ));

System.out.println(map);

Output:

{3=third, 2=second, 1=first}

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