書籍転載 文法からはじめるプログラミング言語Microsoft Visual Basic入門 VB開発者のためのコレクション・クラス入門 ― 第12章　クラスライブラリの活用 ― WINGSプロジェクト　高江 賢（監修　山田 祥寛） 2010/09/08
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●12.1.6　Dictionaryクラス

　ハッシュテーブルは、以前のバージョンではHashtableクラスとして提供されていましたが、ジェネリックコレクションクラスではDictionaryクラスになりました。

　ハッシュテーブルとは、キー（key）と値（value）のペアでデータを保持しているコレクションです。基本的な配列では数値のインデックスで要素にアクセスしますが、ハッシュテーブルでは数値以外のデータ型のキーで値にアクセスすることもできます。このようなインデックスを使用できる配列のことを、連想配列と呼びます。ハッシュテーブルとは、連想配列を実装したデータ構造の1つです。たとえば、7.2.3項で示したハッシュテーブルのサンプルコード「indexer2.vb」では、英語の曜日（Mon、Tue）をキーとして、日本語の曜日（月、火）を格納していました。

図12-7　ハッシュテーブル

　次に、文字列をキー、クラスを値とするハッシュテーブル（Dictionaryクラス）を操作するサンプルコードを示します。

Class MainClass   Private Class Medal     Dim gold As Integer     Dim silver As Integer     Dim bronze As Integer     ' コンストラクタ     Public Sub New(ByVal g As Integer, ByVal s As Integer, _              ByVal b As Integer)       gold = g       silver = s       bronze = b     End Sub     ' フィールドの値を出力     Public Sub output()       Console.WriteLine("金：{0}, 銀：{1}, 銅：{2}", gold, silver, _                               bronze)     End Sub   End Class   Public Shared Sub Main()     ' 1：キーを文字列、値をMedalクラスとしてインスタンス化     Dim win = New Dictionary(Of String, Medal)     ' 2：要素を追加     win("Japan") = New Medal(20, 10, 8)     win("China") = New Medal(10, 5, 30)     win.Add("USA", New Medal(15, 10, 2))     ' 3："USA"がキーのMedalクラスを取得して出力     Dim m = win("USA")     m.output()     Try       ' 4："Russia"をキーとして値を取得しようとすると       m = win("Russia")       m.output()     Catch e As Exception       ' "Russia"はキーにないので例外が発生       Console.WriteLine(e.Message)     End Try     ' 5："China"がキーのMedalクラスを取得して出力     win.TryGetValue("China", m)     m.output()     ' 6："中国"はキーにないので     '    mは参照型の既定値であるNothingとなる     win.TryGetValue("中国", m)     Console.WriteLine(m Is Nothing)     ' 7：キーが存在するかどうかを確認     If win.ContainsKey("Japan") Then       Console.WriteLine("存在")     End If     ' 8：値があるかどうかの確認     win.TryGetValue("USA", m)     If win.ContainsValue(m) Then       Console.WriteLine("値あり")     End If     ' 9：キーと値を列挙     For Each kp As KeyValuePair(Of String, Medal) In win       Console.Write("{0} 　", kp.Key)       kp.Value.output()     Next   End Sub End Class

［サンプル］dict.vb

金：15, 銀：10, 銅：2 指定されたキーはディレクトリ内に存在しませんでした。 金：10, 銀：5, 銅：30 True 存在 値あり Japan　金：20, 銀：10, 銅：8 China　金：10, 銀：5, 銅：30 USA　金：15, 銀：10, 銅：2

　少し長いコードなので、コメントに番号を付けてあります。以降の説明に示している番号が、それぞれに対応します。

　Medalクラスは、3つのInteger型のフィールドを持つクラスです。コンストラクタで受け取った値がフィールドに設定されます。フィールドの値を「金：＜goldの値＞、銀：＜silverの値＞、銅：＜bronzeの値＞」の形式で出力するoutputメソッドも定義してあります。

　Mainメソッドでは、文字列をキーとしてMedelクラスを値とするDictionaryクラスをインスタンス化しています（1）。Dictionaryに要素を追加するには、インデクサの()を使用するか、Addメソッドを使用します（2）。指定したキーがまだなければ、新しい要素として登録されます。キーが既に存在する場合は、()による追加では指定した新しい値に置き換えられ、Addメソッドでは例外が発生します。

　キーの値を取得するには、「インスタンス名(キー)」という形式でキーを指定します（3）。この場合、指定したキーが存在しないと例外が発生します（4）。これを防ぐには、TryGetValueメソッドを使用します。TryGetValueメソッドでは、キーがある場合は対応する値が返され（5）、キーがない場合は値が参照型の既定値であるNothingに初期化されて返されます（6）。

　また、ContainsKeyメソッドではキーが存在するかどうかを確認でき（7）、ContainsValueメソッドでは値が存在するかどうかを確認できます（8）。

　For Eachループでキーと値を列挙することもできます。キーと値を同時に取得または設定する場合は、KeyValuePair構造体を用います（9）。この構造体はAddメソッドのパラメータとして指定することもできます。

　Dictionaryクラスの他の主なメソッドについては、先ほどの表を参照してください。

●12.1.7　SortedListクラスとSortedDictionaryクラス

　SortedListクラスは、キーによって自動的に並べ替えられるコレクションです。データ構造は配列をベースにしています。一方、SortedDictionaryクラスは、バイナリサーチツリーと呼ばれるデータ構造です。

　ツリー構造とは、木が枝をのばすような構造のことです。ツリーの中でも、あるノードが持つ枝の数が2つ以下であるものをバイナリツリーと呼びます。また、バイナリツリーの中で、データの大小によってノードの位置を決めるツリーをバイナリサーチツリーと呼びます。

　ここでは、この2つのクラスの使い方を簡単に紹介します。詳しくはMSDNライブラリのSortedListクラスおよびSortedDictionaryジェネリッククラスの解説を参照してください。

図12-8　バイナリサーチツリー

　どちらのクラスもDictionaryクラスと同様、要素はキーと値のペアになりますが、要素はキーの順番によって並べ替えられて格納されます。そのため、キーとインデックスのどちらを使ってアクセスすることも可能です。2つのクラスの違いは、ListクラスとLinkedListクラスとの違いに似ています。主な相違点は次のとおりです。

• SortedListクラスの方が、メモリ使用量が少ない
• SortedDictionaryクラスの方が、挿入および削除が高速
• すべての要素を一度に取り出す場合は、SortedListクラスの方が高速

　どちらのクラスも、メソッドはDictionaryクラスとほとんど同じです。先ほどのサンプルコードで、クラス名を入れ替えるだけで実行することができます。つまり、最初のインスタンス化の部分を次のように変更するだけです。

Dim win = New SortedDictionary(Of String, Medal) Dim win = New SortedList(Of String, Medal)

　この3つのクラスによる実行結果は、最後のFor Echループによる列挙のみ異なります。SortedListクラスとSortedDictionaryクラスでは、要素を追加した際に、次のようにキーがアルファベット順に並べ替えられています。

China　金：10, 銀：5, 銅：30 Japan　金：20, 銀：10, 銅：8 USA　金：15, 銀：10, 銅：2

　既定では単純にキーが比較されて並べ替えられますが、並べ替える処理をユーザーが実装することもできます。その場合、キーを比較するComparerメソッドが宣言されているIComparerインターフェイスというインターフェイスを実装して、SortedDictionaryクラスまたはSortedListクラスのコンストラクタで指定します。

　Comparerメソッドは、Object型のパラメータ2つの、Integer型の値を返す関数です。引数を比較して、1つ目の引数が2つ目の引数より小さければ負の値、おなじなら0、大きければ正の値を返すように実装します。

　次のサンプルコードは、キーの降順に要素を格納するSortedListクラスの例です。

Class MainClass   ' 独自の比較処理   Public Class myReverserClass : Implements IComparer     Private Function Compare(ByVal x As Object, ByVal y As Object) _       As Integer Implements IComparer.Compare       ' パラメータを逆にして比較した結果を返す       Return ((New CaseInsensitiveComparer()).Compare(y, x))     End Function   End Class   Public Shared Sub Main()     ' SortedListに独自の比較処理を組み込む     Dim myList = New SortedList(New myReverserClass())     myList.Add("1st", "Tigers")     myList.Add("2nd", "Giants")     myList.Add("3rd", "Dragons")     For i As Integer = 0 To myList.Count - 1       ' キーと値を表示       Console.WriteLine("[{0}]{1}", myList.GetKey(i), _                 myList.GetByIndex(i))     Next   End Sub End Class

［サンプル］mylist.vb

[3rd]Dragons [2nd]Giants [1st]Tigers

　この例では、2つのオブジェクトが等しいかどうかを比較するCaseInsensitiveComparerクラスを利用しています。このクラスも、IComparerインターフェイスを実装したクラスで、Compareメソッドでは、文字列の大文字と小文字とを区別しないで比較します。このメソッドのパラメータに指定する値を逆にすることで、降順を実現しています。

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　この後に、「12.2　文字列処理」「12.3　日付と時刻の表示」「12.4　ファイルへの入出力」「12.5　LINQ（Visual Basic 2008）」が続きますが、今回の転載では割愛します。次回は、「第8章　ポリモーフィズム〜クラスの操作方法」を転載する予定です。

INDEX
	［書籍転載］文法からはじめるプログラミング言語Microsoft Visual Basic入門
	VB開発者のためのコレクション・クラス入門
	1．リスト、スタック、キュー／VB 2003までのコレクションクラス
	2．ジェネリック／LinkedListクラス／StackとQueueクラス
	3．Dictionaryクラス／SortedListクラスとSortedDictionaryクラス

「文法からはじめるプログラミング言語Microsoft Visual Basic入門」

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