/** * ドメイン非依存URL出力フィルタ * javadrill.tech移行時はwp_options.home/siteurlのみ変更すればよい * * データベースには絶対URL（https://minner.asia）を保持し、 * 表示時に現在のドメイン（home_url()）に動的変換する */ function javadrill_make_urls_dynamic($content) { if (empty($content)) { return $content; } // データベース内の絶対URLを現在のhome_url()に置換 $old_url = 'https://minner.asia'; $new_url = untrailingslashit(home_url()); // http版も対応（念のため） $content = str_replace($old_url, $new_url, $content); $content = str_replace('http://minner.asia', $new_url, $content); return $content; } // 投稿本文、ウィジェット、タームの説明、抜粋に適用 add_filter('the_content', 'javadrill_make_urls_dynamic', 20); add_filter('widget_text', 'javadrill_make_urls_dynamic', 20); add_filter('term_description', 'javadrill_make_urls_dynamic', 20); add_filter('get_the_excerpt', 'javadrill_make_urls_dynamic', 20); 018 オブジェクト指向の深化 | Javaドリル https://minner.asia 楽々学べるJavaの問題集 Fri, 05 Sep 2025 02:03:37 +0000 ja hourly 1 https://wordpress.org/?v=6.8.3 https://minner.asia/wp-content/uploads/2023/10/cropped-logo-32x32.png 018 オブジェクト指向の深化 | Javaドリル https://minner.asia 32 32 018 オブジェクト指向の深化（オブジェクトの比較とハッシュコーディング） 025 解答例 https://minner.asia/archives/4152 https://minner.asia/archives/4152#respond Tue, 26 Dec 2023 22:28:42 +0000 http://localhost/?p=4152 
import java.util.Objects;

// Student クラスは Comparable インターフェースを実装して、比較メソッド compareTo を提供します。
public class Student implements Comparable<Student> {

    private int id;
    private String name;
    private double gpa;

    // コンストラクタ
    public Student(int id, String name, double gpa) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.gpa = gpa;
    }

    // ゲッターメソッド
    public int getId() {
        return id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public double getGpa() {
        return gpa;
    }

    // compareTo メソッドをオーバーライドして、Student オブジェクトの比較を実装します。
    @Override
    public int compareTo(Student other) {
        // id で比較する例。他の属性で比較する場合はその属性を利用する。
        return Integer.compare(this.id, other.id);
    }

    // equals メソッドをオーバーライドして、オブジェクトの内容の一致を確認します。
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Student student = (Student) o;
        return id == student.id &&
                Double.compare(student.gpa, gpa) == 0 &&
                Objects.equals(name, student.name);
    }

    // hashCode メソッドをオーバーライドして、ハッシュコードの生成を提供します。
    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(id, name, gpa);
    }

    // toString メソッドをオーバーライドして、オブジェクトの文字列表現を提供します。
    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "id=" + id +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", gpa=" + gpa +
                '}';
    }
}

この例では Comparable インターフェイスを実装して compareTo メソッドを提供し、equals メソッド、hashCode メソッド、toString メソッドもオーバーライドしています。これにより、Student クラスは他のクラスと比較が容易になります。

Comparable インターフェイス

Comparable インターフェイスは、Javaで比較可能なオブジェクトを表すためのインターフェイスです。このインターフェイスは、compareTo メソッドを提供しており、このメソッドを実装することで、オブジェクトの大小関係を定義することができます。

compareTo メソッドは、比較対象のオブジェクトと比較元のオブジェクトを引数として受け取り、大小関係を示す整数を返します。具体的には、以下のようなルールに従います。

  • 比較元が比較対象より小さい場合は負の整数
  • 比較元が比較対象と等しい場合はゼロ
  • 比較元が比較対象より大きい場合は正の整数

Comparableインターフェイスを実装することで、Javaコレクションやソートアルゴリズムなどが、オブジェクトの比較を行う際に compareTo メソッドを利用します。これにより、自分で定義したクラスのオブジェクトも、標準的な比較メソッドを提供することができます。

例えば、Comparable インターフェイスを実装した Student クラスでは、compareTo メソッドにより学生の比較が可能になります。これにより、Student オブジェクトを含むリストをソートするなどが容易に行えます。

Comparable インターフェイスは、Javaでオブジェクトの比較を可能にする重要な仕組みです。このインターフェイスを実装することで、自分で定義したクラスのオブジェクトに対しても、標準的な比較メソッドを提供できます。compareTo メソッドを実装することで、大小関係を定義し、Javaコレクションやソートアルゴリズムなどがオブジェクトの比較に利用できます。

Comparable インターフェイスの理解と実装は、オブジェクト指向プログラミングの中で重要な概念であり、Javaの様々な機能で活用されています。これをマスターすることで、柔軟かつ効果的なプログラミングが可能になります。比較可能なオブジェクトを提供することで、アプリケーションの様々な側面で品質と効率を向上させることが期待できます。

「018 オブジェクト指向の深化」問題集リスト

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]]> https://minner.asia/archives/4152/feed 0 018 オブジェクト指向の深化（オブジェクトの比較とハッシュコーディング） 025 問題 https://minner.asia/archives/4150 https://minner.asia/archives/4150#respond Tue, 26 Dec 2023 22:19:37 +0000 http://localhost/?p=4150
  1. 問題
  2. ヒント
    1. 🎯 実習で理解を深めよう

問題

Student クラスがあります。このクラスは学生を表現しています。Student クラスには学生ID (id)、名前 (name)、および出席番号 (rollNumber) が含まれます。equals メソッドおよび hashCode メソッドを実装してください。

import java.util.Objects;

public class Student {
    private int id;
    private String name;
    private int rollNumber;

    // コンストラクタやゲッター、セッターなどは省略

    // equals メソッドと hashCode メソッドを実装
}

ヒント

オブジェクトの比較やハッシュコーディングにおいて、クラスがComparable インターフェイスを実装することが一般的です。これにより、クラスのインスタンス同士の大小関係が定義され、ソートなどが容易に行えます。

Comparable インターフェイスを実装するには、compareTo メソッドをオーバーライドします。このメソッドでは、自分自身と引数で与えられたオブジェクトを比較し、大小関係を表す整数を返す必要があります。

この問題では、Comparable インターフェイスの実装に挑戦してみてください。

→解答例

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]]> https://minner.asia/archives/4150/feed 0 018 オブジェクト指向の深化（オブジェクトの比較とハッシュコーディング） 024 解答例 https://minner.asia/archives/4144 https://minner.asia/archives/4144#respond Tue, 26 Dec 2023 22:15:56 +0000 http://localhost/?p=4144 
import java.util.Objects;

// カスタムオブジェクトを表すクラス
class CustomObject {
    private int intValue;
    private String stringValue;

    // コンストラクタで初期化
    public CustomObject(int intValue, String stringValue) {
        this.intValue = intValue;
        this.stringValue = stringValue;
    }

    // ハッシュコードの計算
    @Override
    public int hashCode() {
        // 異なる素数を使用してハッシュコードを計算
        int result = 17;  // 初期値に17を選ぶ（素数であることが好ましい）
        result = 31 * result + intValue;  // intValueが影響する部分のハッシュコードを加算
        result = 31 * result + Objects.hashCode(stringValue);  // stringValueが影響する部分のハッシュコードを加算
        return result;
    }

    // オブジェクトの等価性の比較
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        // 同一のオブジェクトであるかどうかを最初に確認
        if (this == obj) return true;
        // nullや異なるクラスのオブジェクトは等価でないと見なす
        if (obj == null || getClass() != obj.getClass()) return false;

        // objをこのクラスの型にキャスト
        CustomObject other = (CustomObject) obj;

        // 各フィールドの等価性を比較
        return intValue == other.intValue &&
               Objects.equals(stringValue, other.stringValue);
    }

    // メインメソッドでのテスト
    public static void main(String[] args) {
        // オブジェクトの作成
        CustomObject obj1 = new CustomObject(42, "Hello");
        CustomObject obj2 = new CustomObject(42, "Hello");

        // ハッシュコードの一貫性を確認
        System.out.println("Hashcode of obj1: " + obj1.hashCode());
        System.out.println("Hashcode of obj2: " + obj2.hashCode());

        // equalsメソッドを使用してオブジェクトの等価性を確認
        System.out.println("obj1 equals obj2: " + obj1.equals(obj2));
    }
}

この例では、hashCodeメソッド内で異なる型のオブジェクトに対して異なる素数を使用してハッシュコードを計算しています。また、equalsメソッドもオーバーライドしています。これにより、hashCodeとequalsが一貫して動作し、HashMapやHashSetなどのコレクションで正しく機能します。ただし、実際のプロダクションコードではもっと注意深い実装が必要です。

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]]> https://minner.asia/archives/4144/feed 0 018 オブジェクト指向の深化（オブジェクトの比較とハッシュコーディング） 024 問題 https://minner.asia/archives/4142 https://minner.asia/archives/4142#respond Tue, 26 Dec 2023 22:13:01 +0000 http://localhost/?p=4142
  1. 問題
  2. ヒント
    1. 🎯 実習で理解を深めよう

問題

次に、以下の Library クラスがあります。このクラスは複数の書籍を管理します。Library クラスには重複する書籍を管理しないようにするために必要な Set を使用しています。しかし、Book クラスの equals メソッドと hashCode メソッドが正しく実装されていない場合、Set が正しく機能しない可能性があります。Library クラスが正しく動作するように、Book クラスの equals メソッドと hashCode メソッドを修正してください。

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class Library {
    private Set<Book> books;

    public Library() {
        this.books = new HashSet<>();
    }

    public void addBook(Book book) {
        books.add(book);
    }

    public boolean containsBook(Book book) {
        return books.contains(book);
    }

    // その他のメソッドやコードは省略
}

ヒント

  1. hashCodeメソッドの実装: hashCodeメソッドは、オブジェクトのハッシュコードを生成するために使用されます。オブジェクトが等しい場合、hashCodeメソッドが同じ値を返すように実装する必要があります。
  2. getClassメソッドの利用: getClassメソッドを使用して、オブジェクトの実際のクラスを取得できます。これを利用して、異なる型のオブジェクトに対してクラスに基づいたハッシュコードを生成できます。
  3. hashCodeの計算方法: 異なる型のオブジェクトに対してハッシュコードを生成する場合、各型ごとに独自の計算方法を考える必要があります。異なる型が同じハッシュコードを持たないようにする工夫が必要です。
  4. 一貫性と性能のバランス: hashCodeメソッドの実装においては、一貫性と性能のバランスが重要です。同じオブジェクトに対しては常に同じハッシュコードを返すことが期待されますが、パフォーマンスも考慮して高速に計算できる実装を心掛けます。

これらのヒントを参考にして、異なる型のオブジェクトに対して正確なハッシュコードを生成する実装を考えてみてください。

→解答例

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]]> https://minner.asia/archives/4142/feed 0 018 オブジェクト指向の深化（オブジェクトの比較とハッシュコーディング） 023 解答例 https://minner.asia/archives/4138 https://minner.asia/archives/4138#respond Tue, 26 Dec 2023 22:09:53 +0000 http://localhost/?p=4138 
import java.util.Objects;

// Book クラスの定義
class Book {
    private String title;
    private String author;

    // コンストラクタ
    public Book(String title, String author) {
        this.title = title;
        this.author = author;
    }

    // equals メソッドのオーバーライド
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        // 自分自身との比較
        if (this == obj) return true;

        // null または異なるクラスとの比較
        if (obj == null || getClass() != obj.getClass()) return false;

        // obj を Book クラスにキャスト
        Book otherBook = (Book) obj;

        // title と author のフィールドが等しい場合に true を返す
        return Objects.equals(title, otherBook.title) &&
               Objects.equals(author, otherBook.author);
    }

    // hashCode メソッドのオーバーライド
    @Override
    public int hashCode() {
        // title と author のハッシュコードを組み合わせて返す
        return Objects.hash(title, author);
    }
}

// メインクラス
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // Book インスタンスの生成
        Book book1 = new Book("Java Programming", "John Doe");
        Book book2 = new Book("Java Programming", "John Doe");

        // equals メソッドの使用例
        System.out.println("Are books equal? " + book1.equals(book2));

        // hashCode メソッドの使用例
        System.out.println("Hash code for book1: " + book1.hashCode());
        System.out.println("Hash code for book2: " + book2.hashCode());
    }
}

この例では、equals メソッドでは Objects.equals メソッドを使用して、hashCode メソッドでは Objects.hash メソッドを使用しています。これにより、null チェックやハッシュコードの計算が簡潔に行えます。

オブジェクトの比較とハッシュコーディング

オブジェクトの比較 (equals メソッド):

Javaでは、equalsメソッドをオーバーライドすることで、オブジェクトの等価性（equality）を定義できます。デフォルトのequalsメソッドは単にオブジェクトの参照が同じであるかどうかをチェックしますが、独自のクラスでは意味のある比較を提供するためにequalsメソッドをオーバーライドすることが一般的です。

equalsメソッドのオーバーライドにおいては以下の点に注意が必要です。

  1. 自己参照（Reflexive）: 任意の非nullの参照値xに対して、x.equals(x)はtrueを返さなければなりません。
  2. 対称性（Symmetric）: 任意の非nullの参照値xおよびyに対して、x.equals(y)がtrueを返す場合、y.equals(x)もtrueを返さなければなりません。
  3. 推移性（Transitive）: 任意の非nullの参照値x、y、zに対して、x.equals(y)がtrueを返し、かつy.equals(z)がtrueを返すならば、x.equals(z)もtrueを返さなければなりません。
  4. 一貫性（Consistent）: 任意の非nullの参照値xおよびyに対して、x.equals(y)の複数回の呼び出しは常に同じ結果を返さなければなりません。
  5. nullでないこと（Non-nullity）: 任意の非nullの参照値xに対して、x.equals(null)はfalseを返さなければなりません。

Objects.equalsメソッドはnullに対する安全な比較を提供するために使用されています。これはJava 7以降で利用可能です。

ハッシュコーディング (hashCode メソッド):

hashCodeメソッドはオブジェクトのハッシュコードを返すメソッドです。ハッシュコードはオブジェクトをハッシュテーブルなどのデータ構造に格納する際に使用されます。

hashCodeメソッドのオーバーライドにおいては以下のポイントに注意する必要があります。

  1. 一貫性（Consistent）: オブジェクトが変更されない限り、hashCodeメソッドの呼び出しは一貫して同じ結果を返さなければなりません。
  2. 等価なオブジェクトは等しいハッシュコードを持つ（Consistent）: equalsメソッドで等価とされる二つのオブジェクトは同じハッシュコードを持たなければなりません。ただし、逆は必ずしも成り立ちません。
  3. ハッシュコードの分散（Distributed）: 異なるオブジェクトは異なるハッシュコードを持たなければなりません。ただし、同じハッシュコードを持つオブジェクトが存在することは避けられません。

Objects.hashメソッドは可変個数の引数を取り、これらの引数を使用してハッシュコードを生成します。これにより、複数のフィールドを効率的に組み合わせてハッシュコードを計算できます。

独自のクラスを作成する際には、equalsおよびhashCodeメソッドのオーバーライドについて十分に理解し、これらを適切に実装することが重要です。

オブジェクトの比較とハッシュコーディングは、Javaプログラミングにおいてデータの正確な管理と効率的な検索を実現するために重要な概念です。equalsメソッドとhashCodeメソッドの正確な実装により、オブジェクトの等価性を確実に判断でき、ハッシュテーブルなどのデータ構造を効果的に利用できます。

オブジェクトの比較においては、equalsメソッドが適切に実装されていることで、異なるオブジェクトが同じとみなされないようになります。これは、データモデルが正確であり、プログラムの動作が予測可能であるため重要です。

ハッシュコーディングにおいては、異なるオブジェクトに異なるハッシュコードを与えることで、効率的な検索が可能になります。hashCodeメソッドの実装においては、一貫性と等価なオブジェクトが等しいハッシュコードを持つことが大切です。

これらの基本的な原則を理解し、実際のプロジェクトでこれらのメソッドを実装することで、可読性の高いコードや性能の向上につながります。オブジェクト指向プログラミングにおいては、データの正確な管理がソフトウェアの信頼性や拡張性に大きな影響を与えるため、慎重な実装が求められます。

「018 オブジェクト指向の深化」問題集リスト

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]]> https://minner.asia/archives/4138/feed 0 018 オブジェクト指向の深化（オブジェクトの比較とハッシュコーディング） 023 問題 https://minner.asia/archives/4134 https://minner.asia/archives/4134#respond Tue, 26 Dec 2023 22:04:04 +0000 http://localhost/?p=4134
  1. 問題
  2. ヒント
    1. 🎯 実習で理解を深めよう

問題

以下の Book クラスがあります。このクラスは書籍を表現しています。equals メソッドと hashCode メソッドを適切に実装してください。

import java.util.Objects;

public class Book {
    private String title;
    private String author;
    private int year;

    // コンストラクタやゲッター、セッターなどは省略

    // equals メソッドと hashCode メソッドを実装
}

ヒント

equals メソッドは、2つのオブジェクトが等しいかどうかを判断するために使用されます。以下の基本的なステップに従って equals メソッドを実装できます。

  1. パラメータとして渡されたオブジェクトが、this オブジェクトと同じインスタンスであるかを確認します。
  2. パラメータが null でないことを確認します。
  3. パラメータが同じクラスのインスタンスであることを確認します。
  4. インスタンス変数ごとに、その値が等しいかどうかを比較します。

Objects.equals メソッドを使用して、null を考慮した等価性の比較を行うことができます。

hashCode メソッドは、等しいと判断されるオブジェクトに対して同じハッシュコードを生成する必要があります。以下の基本的なステップに従って hashCode メソッドを実装できます。

  1. int 型の変数を初期化します（通常は result と呼ばれます）。
  2. 各インスタンス変数のハッシュコードを計算し、result に組み込みます。
  3. 最終的な result を返します。

これらのステップに従って、Book クラスの equals メソッドと hashCode メソッドを実装してみてください。

→解答例

「018 オブジェクト指向の深化」問題集リスト

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]]> https://minner.asia/archives/4134/feed 0 018 オブジェクト指向の深化（ジェネリクスとワイルドカード） 022 解答例 https://minner.asia/archives/4129 https://minner.asia/archives/4129#respond Tue, 26 Dec 2023 21:59:00 +0000 http://localhost/?p=4129 
public class GenericExample {

    // 1. ジェネリクスメソッド printElements の宣言
    public static <T> void printElements(List<T> list) {
        // リストの要素を順番に表示
        for (T element : list) {
            System.out.println(element);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 2. printElements メソッドを使用して要素を表示

        // 文字列型のリスト
        List<String> stringList = Arrays.asList("Apple", "Banana", "Orange");
        System.out.println("String List:");
        printElements(stringList);

        // 整数型のリスト
        List<Integer> integerList = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
        System.out.println("\nInteger List:");
        printElements(integerList);

        // 任意の型のリストも表示可能
        List<Double> doubleList = Arrays.asList(1.5, 2.5, 3.5);
        System.out.println("\nDouble List:");
        printElements(doubleList);
    }
}

この例では、printElements メソッドが任意の型のリストを受け取り、その要素を順番に表示する役割を果たしています。<T> はジェネリクスを表し、List<T> は任意の型 T のリストを指定しています。printElements メソッド内で拡張for文を使用して、リストの要素を順番に表示しています。 main メソッドでは、異なる型のリストを作成して printElements メソッドを呼び出しています。

ワイルドカードの非境界

ワイルドカードには、境界がないワイルドカード（unbounded wildcard）があります。これは、<?> と表され、あらゆる型のオブジェクトを受け入れることができます。以下に、ワイルドカードの非境界の使用例と解説を示します。

ワイルドカードの非境界の使用例

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class WildcardExample {

    // 1. ワイルドカードの非境界を使用したメソッド
    public static void printElements(List<?> list) {
        for (Object element : list) {
            System.out.println(element);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 2. ワイルドカードの非境界を使用して要素を表示

        // 文字列型のリスト
        List<String> stringList = new ArrayList<>();
        stringList.add("Apple");
        stringList.add("Banana");
        stringList.add("Orange");

        System.out.println("String List:");
        printElements(stringList);

        // 整数型のリスト
        List<Integer> integerList = new ArrayList<>();
        integerList.add(1);
        integerList.add(2);
        integerList.add(3);

        System.out.println("\nInteger List:");
        printElements(integerList);
    }
}

解説

  1. printElements メソッドでは、ワイルドカードの非境界 List<?> を使用しています。これにより、どの型のリストでも受け入れることができます。
  2. main メソッドでは、文字列型のリストと整数型のリストを作成し、それぞれ printElements メソッドに渡しています。ワイルドカードが非境界であるため、異なる型のリストを同じメソッドに渡すことができます。

ワイルドカードの非境界は、Javaにおいて柔軟性と再利用性を提供する重要な概念です。この概念を理解することで、異なる型のコレクションやジェネリクス型を扱う際に、より汎用的で拡張可能なコードを記述することができます。

非境界ワイルドカード (<?>) を使用することで、特定の型に依存しないメソッドやクラスを実装でき、その結果、コードの再利用性が向上します。異なる型を扱う場面で、型に関する柔軟性が求められる際には、非境界ワイルドカードが非常に役立ちます。

ただし、注意が必要であり、非境界ワイルドカードを使用することで型安全性が低下する可能性があるため、コードを慎重に設計することが重要です。状況によっては、境界付きワイルドカードや具象型の使用が適切な場合もあります。

ワイルドカードの理解と適切な使用は、Javaプログラミングにおいて洗練されたコードを書くための一環となります。

「018 オブジェクト指向の深化」問題集リスト

🎯 実習で理解を深めよう

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]]> https://minner.asia/archives/4129/feed 0 018 オブジェクト指向の深化（ジェネリクスとワイルドカード） 022 問題 https://minner.asia/archives/4127 https://minner.asia/archives/4127#respond Tue, 26 Dec 2023 21:53:45 +0000 http://localhost/?p=4127
  1. 問題
  2. ヒント
    1. 🎯 実習で理解を深めよう

問題

1. printElements というメソッドを作成してください。このメソッドは、任意の型のリストを受け取り、要素を順番に表示します。

2. printElements メソッドを使用して、文字列型のリスト、整数型のリスト、および任意の型のリストの要素をそれぞれ表示してみてください。

ヒント

  1. printElements メソッドを宣言するときに、ジェネリクスを使用して任意の型のリストを受け取れるようにしましょう。
  2. メソッド内で、リストの要素を順番に取り出して表示するループを使用します。このとき、ジェネリクスを使用した拡張for文を活用します。

これにより、様々な型のリストを引数として渡して要素を表示できるメソッドができます。

→解答例

「018 オブジェクト指向の深化」問題集リスト

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]]> https://minner.asia/archives/4127/feed 0 018 オブジェクト指向の深化（ジェネリクスとワイルドカード） 021 解答例 https://minner.asia/archives/4122 https://minner.asia/archives/4122#respond Tue, 26 Dec 2023 21:49:48 +0000 http://localhost/?p=4122 
class LimitedBox<T> extends Box<T> {
    private final int maxAddCount;
    private int currentAddCount;

    public LimitedBox(int maxAddCount) {
        this.maxAddCount = maxAddCount;
        this.currentAddCount = 0;
    }

    @Override
    public void addItem(T item) {
        if (currentAddCount < maxAddCount) {
            super.addItem(item);
            currentAddCount++;
        } else {
            System.out.println("Cannot add more items. Limit reached.");
        }
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // Integer型のリミテッドボックスを作成（要素追加回数の上限を3とする）
        LimitedBox<Integer> intLimitedBox = new LimitedBox<>(3);

        // 要素を追加
        intLimitedBox.addItem(1);
        intLimitedBox.addItem(2);
        intLimitedBox.addItem(3);
        intLimitedBox.addItem(4); // 4回目の追加はエラーメッセージが表示される

        // String型のリミテッドボックスを作成（要素追加回数の上限を2とする）
        LimitedBox<String> strLimitedBox = new LimitedBox<>(2);

        // 要素を追加
        strLimitedBox.addItem("A");
        strLimitedBox.addItem("B");
        strLimitedBox.addItem("C"); // 3回目の追加はエラーメッセージが表示される
    }
}

この例では、LimitedBox クラスが Box クラスを拡張し、要素の追加回数の上限を制限しています。main メソッドで、整数型と文字列型のリミテッドボックスを作成し、要素の追加を試みています。

ジェネリクスの拡張

ジェネリクスの拡張は、既存のクラスやメソッドをジェネリクス対応にすることです。これにより、異なる型に対しても同じ機能を提供でき、型の安全性が向上します。

ジェネリクスの拡張には以下の手順があります：

  1. ジェネリクスクラスの作成: ジェネリクスを使用する新しいクラスを作成します。ジェネリクスは通常、<T> のように型パラメータを使って定義されます。
  2. ジェネリクスメソッドの作成: ジェネリクスメソッドは、単一のメソッドが異なる型に対して動作できるようにするものです。メソッド内で使用する型もまたジェネリクスで指定されます。
  3. 既存のクラスやメソッドの拡張: 既存のクラスやメソッドをジェネリクス対応に拡張します。これにより、クラスやメソッドが異なる型にも対応できます。

以下は、ジェネリクスの拡張の例として、単純なペア（2つの要素を保持するクラス）をジェネリクス化する場面を示す例です：

class Pair<T, U> {
    private T first;
    private U second;

    public Pair(T first, U second) {
        this.first = first;
        this.second = second;
    }

    public T getFirst() {
        return first;
    }

    public U getSecond() {
        return second;
    }

    // 他にもジェネリクスメソッドや他の機能を追加できる
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // Integer型とString型のペアを作成
        Pair<Integer, String> pair = new Pair<>(1, "One");

        // ペアの要素を取得して表示
        System.out.println("First: " + pair.getFirst());
        System.out.println("Second: " + pair.getSecond());
    }
}

この例では、Pair クラスをジェネリクス化し、Integer 型と String 型のペアを作成しています。これにより、Pair クラスは異なる型の要素を持つペアを扱えるようになりました。

ジェネリクスの拡張は、プログラムの柔軟性と型の安全性を向上させる重要な手段です。異なる型に対して一貫して機能するコードを記述することで、再利用性が向上し、冗長なコードの削減が可能となります。ジェネリクスを使用することで、プログラムはより堅牢で、保守性が高まります。

ジェネリクスは、コレクションやアルゴリズム、データ構造などの幅広い領域で利用されており、その有用性は多岐にわたります。型安全性を維持しながら、柔軟性を確保するために、ジェネリクスを効果的に使用することが重要です。

プログラムの品質向上やメンテナンス性の向上を考えると、ジェネリクスの拡張は必須のスキルといえるでしょう。新しい型に対しても同じ機能が提供でき、コードの適用範囲が広がることで、より柔軟で拡張性のあるプログラムを実現できます。

「018 オブジェクト指向の深化」問題集リスト

🎯 実習で理解を深めよう

この内容についてJavaDrillで実際に手を動かして学習できます

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  1. 問題
  2. ヒント
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問題

1. Box クラスを拡張して、LimitedBox というジェネリクスクラスを作成してください。ただし、LimitedBox は指定された回数までしか要素の追加を許可しないように実装してください。

2. LimitedBox クラスを使用して、異なる型のリミテッドボックスを作成し、要素の追加を試みてみてください。

ヒント

  1. LimitedBox クラスを作成するときには、要素の追加回数をカウントするメカニズムが必要です。これは、例えばインスタンス変数やメソッドを使用して実現できます。
  2. ジェネリクスクラスを使用する場合、クラスやメソッドの宣言時に型パラメータを指定する必要があります。LimitedBox クラスでどのように型パラメータを指定するかを考えましょう。
  3. リミテッドボックスを作成した後、そのインスタンスを使用して要素を追加してみてください。その際に指定された回数までしか要素を追加できないように挙動するように実装します。

→解答例

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