new ArrayList<>() / リスト.add() / set() / get()

import java.util.ArrayList;

// 空の ArrayList を作成
new ArrayList<型>();

// 末尾に要素を追加
リスト.add(E e);

// 指定した位置に要素を挿入
リスト.add(int index, E e);

// 指定した位置の要素を変更
リスト.set(int index, E element);

// 指定した位置の要素を取得
リスト.get(int index);

ArrayListAddGet.java

import java.util.ArrayList;

class ArrayListAddGet {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> fighters = new ArrayList<>();
        fighters.add("八神庵");
        fighters.add("草薙京");
        fighters.add("テリー・ボガード");
        System.out.println(fighters);

        fighters.add(1, "ブルー・マリー");
        System.out.println(fighters);

        System.out.println(fighters.get(0));
        System.out.println(fighters.get(2));

        String old = fighters.set(0, "ゲーニッツ");
        System.out.println(old);
        System.out.println(fighters);

        ArrayList<Integer> nums = new ArrayList<>();
        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            nums.add(i * 10);
        }
        System.out.println(nums);
    }
}

コンパイルして実行すると次のようになります。

javac ArrayListAddGet.java
java ArrayListAddGet
[八神庵, 草薙京, テリー・ボガード]
[八神庵, ブルー・マリー, 草薙京, テリー・ボガード]
八神庵
草薙京
八神庵
[ゲーニッツ, ブルー・マリー, 草薙京, テリー・ボガード]
[10, 20, 30, 40, 50]

よくあるミス1: IndexOutOfBoundsException（存在しないインデックスにアクセス）

『get()』や『set()』は0始まりのインデックスを使います。リストのサイズを超えたインデックスにアクセスすると『IndexOutOfBoundsException』がスローされます。

IndexNg.java

import java.util.ArrayList;

class IndexNg {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> fighters = new ArrayList<>();
        fighters.add("八神庵");
        fighters.add("草薙京");
        fighters.add("テリー・ボガード");
        System.out.println(fighters.get(3));
    }
}

コンパイルして実行すると次のようになります。

javac IndexNg.java
java IndexNg
Exception in thread "main" java.lang.IndexOutOfBoundsException: Index 3 out of bounds for length 3

アクセス前に『size()』でリストの要素数を確認し、インデックスが有効な範囲内（0以上・size()未満）かどうかをチェックします。

IndexOk.java

import java.util.ArrayList;

class IndexOk {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> fighters = new ArrayList<>();
        fighters.add("八神庵");
        fighters.add("草薙京");
        fighters.add("テリー・ボガード");
        int idx = 3;
        if (idx < fighters.size()) {
            System.out.println(fighters.get(idx));
        } else {
            System.out.println("インデックス " + idx + " は範囲外です（size=" + fighters.size() + "）");
        }
    }
}

コンパイルして実行すると次のようになります。

javac IndexOk.java
java IndexOk
インデックス 3 は範囲外です（size=3）

よくあるミス2: Arrays.asListで返るリストにaddしてUnsupportedOperationException

『Arrays.asList()』が返すリストは固定サイズです。要素の追加・削除を行おうとすると『UnsupportedOperationException』がスローされます。

AsListNg.java

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

class AsListNg {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> fighters = Arrays.asList("ブルー・マリー", "ゲーニッツ");
        fighters.add("草薙京");
    }
}

コンパイルして実行すると次のようになります。

javac AsListNg.java
java AsListNg
Exception in thread "main" java.lang.UnsupportedOperationException

要素の追加・削除が必要な場合は、『Arrays.asList()』の結果を『new ArrayList<>()』でラップして可変なリストを作成します。

AsListOk.java

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;

class AsListOk {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> fighters = new ArrayList<>(Arrays.asList("ブルー・マリー", "ゲーニッツ"));
        fighters.add("草薙京");
        System.out.println(fighters);
    }
}

コンパイルして実行すると次のようになります。

javac AsListOk.java
java AsListOk
[ブルー・マリー, ゲーニッツ, 草薙京]

『ArrayList』はJavaで最もよく使われるコレクションクラスです。内部的には配列で実装されており、末尾への追加（『add()』）と要素の取得（『get()』）はO(1)で高速に動作します。一方、途中への挿入はそれ以降の要素をシフトする必要があるためO(n)になります。

プリミティブ型（『int』、『double』など）は直接格納できません。ラッパークラス（『Integer』、『Double』など）を使用してください。ただし、Java のオートボクシング機能により『nums.add(1)』のように書くと自動的に『Integer』に変換されます。

要素の削除やサイズ確認には『remove() / clear() / size()』、要素の検索には『contains() / indexOf()』を使用してください。