マンガで分かる Java入門講座

第6章文字列と配列
6-14. 配列8 配列の複製2

配列の複製方法、その2です。

● シャローコピー

　参照型の配列では、各要素に入っているのは参照です。通常の方法で配列を複製した場合は、新たな配列は作成されますが、その中に入っている参照は、元の配列と同じオブジェクト（本体）を指しています。

　こういったコピーのことを「シャローコピー」（浅いコピー）と呼びます。

図）シャローコピー

┏━配列a1━━━━━━━━━━━━━━━━┓
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┃┃参　照┃┃参　照┃┃参　照┃┃参　照┃┃
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　┏配列━┓┏配列━┓┏配列━┓┏配列━┓
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　┃┃ 0┃┃┃┃ 2┃┃┃┃ 4┃┃┃┃ 6┃┃
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　┃┃ 1┃┃┃┃ 3┃┃┃┃ 5┃┃┃┃ 7┃┃
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┃┃参　照┃┃参　照┃┃参　照┃┃参　照┃┃
┃┗━━━┛┗━━━┛┗━━━┛┗━━━┛┃
┗━配列a2━━━━━━━━━━━━━━━━┛

● ディープコピー

　シャローコピーに対して、内部から参照しているオブジェクト（本体）を、全て複製して新たに配列に格納する方法を、「ディープコピー」（深いコピー）と呼びます。

図）ディープコピー

┏━配列a1━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃┏━━━┓┏━━━┓┏━━━┓┏━━━┓┃
┃┃参　照┃┃参　照┃┃参　照┃┃参　照┃┃
┃┗━━━┛┗━━━┛┗━━━┛┗━━━┛┃
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　┏配列━┓┏配列━┓┏配列━┓┏配列━┓
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　┃┃ 0┃┃┃┃ 2┃┃┃┃ 4┃┃┃┃ 6┃┃
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　┃┃ 1┃┃┃┃ 3┃┃┃┃ 5┃┃┃┃ 7┃┃
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　┏配列━┓┏配列━┓┏配列━┓┏配列━┓
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　┃┃ 0┃┃┃┃ 2┃┃┃┃ 4┃┃┃┃ 6┃┃
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　┃┃ 1┃┃┃┃ 3┃┃┃┃ 5┃┃┃┃ 7┃┃
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┃┏━━━┓┏━━━┓┏━━━┓┏━━━┓┃
┃┃参　照┃┃参　照┃┃参　照┃┃参　照┃┃
┃┗━━━┛┗━━━┛┗━━━┛┗━━━┛┃
┗━配列a2━━━━━━━━━━━━━━━━┛

　ディープコピーは、各要素を複製する手順を踏まなければなりません。

ソースコード）ディープコピー1

int[][] a1 = {
    {0, 1}, {2, 3}, {4, 5}, {6, 7}
};
int len1 = a1.length;
int[][] a2 = new int[len1][];

for (int i = 0; i < len1; i ++) {
    int len2 = a1[i].length;
    a2[i] = new int[len2];
    for (int j = 0; j < len2; j ++) {
        a2[i][j] = a1[i][j];
    }
}

ソースコード）ディープコピー2

int[][] a1 = {
    {0, 1}, {2, 3}, {4, 5}, {6, 7}
};
int[][] a2 = a1.clone();

for (int i = 0; i < a1.length; i ++) {
    a2[i] = a1[i].clone();
}

　また、基本型のデータでは、参照ではなく値が直接入っているので、シャローコピー、ディープコピーの区別はありません。

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お問い合わせ先

1-1
先生）
前回は基本型の
配列の複製について
話をした

今回は参照型の
配列の複製について
話をする

1-2
先生）
実は
参照型の配列では
注意すべき点が
あるんだ

1-3
遊）
げっ出たわ！
面倒な参照型！

1-4
先生）
参照型の配列には
参照が入っている

参照型の
配列の例として
2次元配列を見てみよう

────────────────────
2

2-1
int[][] a1 = {
    {0, 1}, {2, 3}, {4, 5}, {6, 7}
};

2-2
┏━配列━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃┏━━━┓┏━━━┓┏━━━┓┏━━━┓┃
┃┃参　照┃┃参　照┃┃参　照┃┃参　照┃┃
┃┗━━━┛┗━━━┛┗━━━┛┗━━━┛┃
┃　　：　　　　：　　　　：　　　　：　　┃
┗━━：━━━━：━━━━：━━━━：━━┛
　　　：　　　　：　　　　：　　　　：
　┏配列━┓┏配列━┓┏配列━┓┏配列━┓
　┃┏━┓┃┃┏━┓┃┃┏━┓┃┃┏━┓┃
　┃┃ 0┃┃┃┃ 2┃┃┃┃ 4┃┃┃┃ 6┃┃
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　┃┏━┓┃┃┏━┓┃┃┏━┓┃┃┏━┓┃
　┃┃ 1┃┃┃┃ 3┃┃┃┃ 5┃┃┃┃ 7┃┃
　┃┗━┛┃┃┗━┛┃┃┗━┛┃┃┗━┛┃
　┗━━━┛┗━━━┛┗━━━┛┗━━━┛

2-3
先生）
この配列を
単純に複製すると
どうなる？

2-4
遊）
何となく
分かって来たわ
参照だけが複製
されるのね

────────────────────
3

3-1
先生）
正解だ

3-2
int[][] a1 = {
    {0, 1}, {2, 3}, {4, 5}, {6, 7}
};
int[][] a2 = Arrays.copyOf(a1, a1.length);

a2[1][1] = 9;    // a2の要素1, 1の値を書き換え

3-3
出力

System.out.println(a2[1][1]);
System.out.println(a1[1][1]);

3-4
出力結果

9
9

────────────────────
4

4-1
遊）
やっぱり

4-2
遊）
同じ配列を
参照しているから
そこを書き換えたら
同じ値になって
しまうのよね

4-3
先生）
そういう
ことだ

arraycopy clone copyOf
いずれでも同じ結果になる

4-4
よし
図に書いて
説明しよう

────────────────────
5

5-1,2
┏━配列a1━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┃┏━━━┓┏━━━┓┏━━━┓┏━━━┓┃
┃┃参　照┃┃参　照┃┃参　照┃┃参　照┃┃
┃┗━━━┛┗━━━┛┗━━━┛┗━━━┛┃
┗━━：━━━━：━━━━：━━━━：━━┛
　　　：　　　　：　　　　：　　　　：
　┏配列━┓┏配列━┓┏配列━┓┏配列━┓
　┃┏━┓┃┃┏━┓┃┃┏━┓┃┃┏━┓┃
　┃┃ 0┃┃┃┃ 2┃┃┃┃ 4┃┃┃┃ 6┃┃
　┃┗━┛┃┃┗━┛┃┃┗━┛┃┃┗━┛┃
　┃┏━┓┃┃┏━┓┃┃┏━┓┃┃┏━┓┃
　┃┃ 1┃┃┃┃ 3┃┃┃┃ 5┃┃┃┃ 7┃┃
　┃┗━┛┃┃┗━┛┃┃┗━┛┃┃┗━┛┃
　┗━━━┛┗━━━┛┗━━━┛┗━━━┛
　　　：　　　　：　　　　：　　　　：
┏━━：━━━━：━━━━：━━━━：━━┓
┃┏━━━┓┏━━━┓┏━━━┓┏━━━┓┃
┃┃参　照┃┃参　照┃┃参　照┃┃参　照┃┃
┃┗━━━┛┗━━━┛┗━━━┛┗━━━┛┃
┗━配列a2━━━━━━━━━━━━━━━━┛

5-3
守）
2次元目の配列が
同じ場所を参照
しているんですね

5-4
先生）
そうだ

────────────────────
6

6-1
先生）
こういった
参照だけ複製することを
シャローコピー(浅いコピー)
と言うんだ

6-2
遊）
何か上手い
解決方法は
ないの？

6-3
先生）
ディープコピー
（深いコピー）
を使えばいい

6-4
先生）
というわけで
少し書いてみるぞ

────────────────────
7

7-1,2
int[][] a1 = {
    {0, 1}, {2, 3}, {4, 5}, {6, 7}
};
int len1 = a1.length;
int[][] a2 = new int[len1][];

for (int i = 0; i < len1; i ++) {
    int len2 = a1[i].length;
    a2[i] = new int[len2];
    for (int j = 0; j < len2; j ++) {
        a2[i][j] = a1[i][j];
    }
}

7-3
遊）
いきなり
面倒臭く
なったわね

7-4
先生）
ディープコピーでは
全部の値を
コピーしないと
いけないからな

────────────────────
8

8-1
先生）
もう少し
簡単に書いて
みよう

8-2
int[][] a1 = {
    {0, 1}, {2, 3}, {4, 5}, {6, 7}
};
int[][] a2 = a1.clone();

for (int i = 0; i < a1.length; i ++) {
    a2[i] = a1[i].clone();
}

8-3
遊）
さっきよりは
簡単だけど
まとめてコピーは
できないのね

8-4
先生）
そうだな
参照型のデータを
複製するのは大変だ

────────────────────
9

9-1
先生）
というわけで
配列の複製は
参照を意識しないと
いけないということを
覚えておいてくれ

この講座のマンガ部分は「箱人形マンガ(Box Comic) 」で作成しています。

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