【Java入門 第9回】ArrayList(可変長リスト)を完全マスター|配列との違いも解説

第8回 で入門シリーズ前半が完結し、いよいよ 応用編 に入ります。 今回学ぶ ArrayList(アレイリスト)は、第 5 回で学んだ 配列の発展形 で、実務で最もよく使われる「データの集まり」を扱う仕組みです。

「配列だけじゃダメなの?」── 配列には 「サイズを後から変えられない」 という大きな制約があります。ArrayList を使えばこの制約から解放され、自由に要素を追加・削除できるようになります。

この記事のゴール

「ArrayList とは何か」「配列との違い」「要素の追加・削除・検索の書き方」「ジェネリクス <Type> の意味」を理解することです。

なぜ ArrayList が必要?(配列の弱点)

第 5 回で学んだ配列は、こんな書き方でした:

int[] scores = {80, 75, 90, 60, 85};   // サイズ 5 で固定
scores[5] = 100;                        // ❌ ArrayIndexOutOfBoundsException!

配列の致命的な弱点は、**「作るときにサイズを決めないといけない」**こと。新メンバーが増えてもサイズを変えられず、データを動的に追加できません。

そこで登場するのが ArrayList。これは Java 標準ライブラリに用意された 「自動でサイズが伸び縮みする配列」 です。

💡 ArrayList = ゴム製のロッカー。ロッカーが足りなくなったら自動で増設してくれる、便利な仕組みです。

ArrayList の基本(まずはこの 1 行)

import java.util.ArrayList;  // 使う前に必ず import が必要

public class ArrayListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // ArrayList を作る(<String> = 文字列だけ入る型指定)
        ArrayList<String> names = new ArrayList<>();

        names.add("佐藤");   // 末尾に追加 → ["佐藤"]
        names.add("田中");   // 末尾に追加 → ["佐藤", "田中"]
        names.add("鈴木");   // 末尾に追加 → ["佐藤", "田中", "鈴木"]

        System.out.println(names);  // → [佐藤, 田中, 鈴木]
    }
}

1 行ずつ解説

import java.util.ArrayList;

ArrayList は標準ライブラリの中に入っている部品です。使う前に import(取り込み) が必要です。

ArrayList<String> names = new ArrayList<>();

• ArrayList<String>: 「String 型だけを入れる ArrayList」と型を明示
• <String> の部分が ジェネリクス(後述)
• new ArrayList<>(): 空の ArrayList を作る(右側の <> は省略可、型推論される)

names.add("佐藤");

add() メソッドで末尾に要素を追加します。配列のように names[0] = ... のような書き方はしません。

ジェネリクス<>の意味

ジェネリクス(<Type>) は、ArrayList の中に入れたい型を指定するための仕組みです。

ArrayList<String> names = new ArrayList<>();        // String を入れる
ArrayList<Integer> scores = new ArrayList<>();      // Integer(int の参照型版)を入れる
ArrayList<Double> heights = new ArrayList<>();      // Double を入れる

💡 重要: int / double / boolean などの 基本型は ArrayList に直接入れられません。代わりに Integer / Double / Boolean という 参照型(ラッパークラス) を使います。 ただし Java の オートボクシング 機能のおかげで、見た目は int をそのまま入れられるように書けます:

ArrayList<Integer> nums = new ArrayList<>();
nums.add(10);  // ← int 10 が自動で Integer に変換される

よく使うメソッド一覧

⚠ 超重要: 配列は .length(プロパティ)、ArrayList は .size()(メソッド)。違いに注意!

実例: 名前リストを操作してみる

import java.util.ArrayList;

public class NameListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // String 型の ArrayList を作成
        ArrayList<String> names = new ArrayList<>();

        // 要素を追加(末尾に追加されていく)
        names.add("佐藤");       // → [佐藤]
        names.add("田中");       // → [佐藤, 田中]
        names.add("鈴木");       // → [佐藤, 田中, 鈴木]

        // 要素を取り出す(0 始まりは配列と同じ)
        System.out.println(names.get(0));  // → 佐藤
        System.out.println(names.get(2));  // → 鈴木

        // 要素を書き換え
        names.set(1, "山田");                       // 田中 → 山田に置き換え
        System.out.println(names);                  // → [佐藤, 山田, 鈴木]

        // 要素を削除
        names.remove(0);                            // 0 番目(佐藤)を削除
        System.out.println(names);                  // → [山田, 鈴木]

        // 要素数を取得(配列の length に相当)
        System.out.println("人数: " + names.size()); // → 人数: 2

        // 含むかチェック
        System.out.println(names.contains("山田"));  // → true
    }
}

ArrayList をループで処理する

第 4 回で学んだ拡張 for 文と組み合わせると、全要素を簡単に処理できます。

ArrayList<String> names = new ArrayList<>();
names.add("佐藤");
names.add("田中");
names.add("鈴木");

// 拡張 for 文:配列のときと書き方は同じ!
for (String name : names) {
    System.out.println(name + "さん");
}
// → 佐藤さん
// → 田中さん
// → 鈴木さん

通常の for 文を使う場合は .size() を使います:

for (int i = 0; i < names.size(); i++) {   // 配列の .length → ArrayList は .size()
    System.out.println(names.get(i));        // 配列の [i] → ArrayList は .get(i)
}

配列と ArrayList の使い分け

💡 実務では 90% 以上が ArrayList を使います。配列は「サイズが完全に決まっている」「最高性能が必要」な特殊用途と考えていいでしょう。

ハマりがちなエラー TOP3

エラー① import を書き忘れる

ArrayList<String> list = new ArrayList<>();  // ❌ cannot find symbol

対処: ファイルの先頭に import java.util.ArrayList; を書く。IntelliJ や VS Code は自動補完してくれることが多いです。

エラー② int のような基本型を <> に直接書く

ArrayList<int> nums = new ArrayList<>();         // ❌ コンパイルエラー
ArrayList<Integer> nums = new ArrayList<>();     // ⭕ Integer を使う

対処: int → Integer、double → Double、boolean → Boolean などのラッパークラスを使う。

エラー③ ループ中に remove() を呼ぶ

for (String s : list) {
    if (s.equals("田中")) {
        list.remove(s);   // ❌ ConcurrentModificationException
    }
}

対処: 拡張 for の途中で remove するとエラーになります。Iterator の remove() を使うか、通常 for で逆順に走査するのが定石です。

for (int i = list.size() - 1; i >= 0; i--) {
    if (list.get(i).equals("田中")) {
        list.remove(i);
    }
}

編集部より

ArrayList を覚えると、Java プログラミングの実用度が一気に上がります。HashMap・HashSet など他のコレクションも、ArrayList の延長で理解できますよ!

練習問題

以下のプログラムを書いてみましょう。

ArrayList に 5 つの整数 {72, 85, 60, 94, 50} を追加 し、合計と平均を計算して表示してください。

解答例

import java.util.ArrayList;

public class ScoreListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // Integer の ArrayList を作成
        ArrayList<Integer> scores = new ArrayList<>();

        // 5 つの値を追加(int は自動で Integer に変換される)
        scores.add(72);
        scores.add(85);
        scores.add(60);
        scores.add(94);
        scores.add(50);

        // 合計を計算
        int total = 0;
        for (int s : scores) {     // 拡張 for で全要素を取り出す
            total += s;             // 合計に加算
        }

        // 平均を計算(整数除算で小数点以下は切り捨て)
        int average = total / scores.size();

        System.out.println("合計: " + total);     // → 361
        System.out.println("平均: " + average);   // → 72
    }
}

まとめ

第 9 回では、以下を学びました。

• ✅ ArrayList はサイズが自動で伸び縮みする「可変長配列」
• ✅ 使う前に import java.util.ArrayList; が必要
• ✅ <Type>(ジェネリクス) で入れる型を指定
• ✅ よく使うメソッド: add / get / set / remove / size / contains
• ✅ 配列の .length に対し、ArrayList は .size()
• ✅ 基本型はラッパークラス(Integer/Double 等)で使う

次回は、オブジェクト指向の 真打ちである 「継承・インターフェース」 を学びます。 クラスを 「再利用・拡張」 する仕組みで、Java の真の威力が見えてきますよ。お楽しみに!