JavaのMapとStream完全連携術｜初心者でもわかるフィルタ・変換・集約テクニック集

はじめに：MapとStreamは最強のコンビ！

Javaを学んでいると、「Mapはよく使うけど、Streamとの連携方法がよくわからない…」という方が多いです。

実は、MapとStreamを組み合わせて使うと、複雑なデータ操作が驚くほどシンプルになります！

このブログでは、Java初心者にもわかるように、MapとStreamを連携させるテクニックを解説します。

1. MapをStreamに変換する基本

まず、MapからStreamを得るには次の3つの方法があります。

✔ entrySet()：キーと値の両方を扱いたいとき

map.entrySet().stream()

これは最も多く使われる方法です。キーと値をペアで処理したい場合に便利です。

✔ keySet()：キーだけに注目したいとき

map.keySet().stream()

✔ values()：値だけを処理したいとき

map.values().stream()

2. よく使うMapとStreamの連携パターン

ここでは実践的な操作例を紹介します。

① 値でフィルタリング（条件に合う要素だけ取り出す）

Map<String, Integer> map = Map.of("A", 10, "B", 5, "C", 15);

Map<String, Integer> result = map.entrySet().stream()
    .filter(e -> e.getValue() >= 10)
    .collect(Collectors.toMap(
        Map.Entry::getKey,
        Map.Entry::getValue
    ));

→ 「A」と「C」だけが新しいMapに残ります。

② 値の変換（たとえばString→Integer）

Map<String, String> map = Map.of("A", "100", "B", "200");

Map<String, Integer> result = map.entrySet().stream()
    .collect(Collectors.toMap(
        Map.Entry::getKey,
        e -> Integer.valueOf(e.getValue())
    ));

→ 値の型を変換してMapを再構築します。

③ キーと値の逆転（入れ替え）

Map<String, Integer> map = Map.of("A", 1, "B", 2);

Map<Integer, String> result = map.entrySet().stream()
    .collect(Collectors.toMap(
        Map.Entry::getValue,
        Map.Entry::getKey
    ));

→ キーと値の立場を入れ替えたMapが作られます。

④ Map<K, List<V>> をフラットに展開（flatMap）

Map<String, List<String>> map = Map.of(
    "fruits", List.of("apple", "banana"),
    "veggies", List.of("carrot")
);

List<String> result = map.values().stream()
    .flatMap(List::stream)
    .collect(Collectors.toList());

→ 全てのリスト要素をまとめて1つのリストにできます。

3. Streamで加工した後にMapに戻す方法

✔ 基本形：Collectors.toMap

Map<String, Integer> newMap = oldMap.entrySet().stream()
    .collect(Collectors.toMap(
        Map.Entry::getKey,
        Map.Entry::getValue
    ));

✔ キーの重複がある場合：マージ関数を追加

List<String> items = List.of("apple", "banana", "apple");

Map<String, Long> countMap = items.stream()
    .collect(Collectors.toMap(
        Function.identity(),
        s -> 1L,
        Long::sum
    ));

→ "apple"の出現回数をカウントするような処理も可能！

✔ 順序を保ちたい場合：LinkedHashMapで集める

Map<String, Integer> sortedMap = map.entrySet().stream()
    .sorted(Map.Entry.comparingByKey())
    .collect(Collectors.toMap(
        Map.Entry::getKey,
        Map.Entry::getValue,
        (v1, v2) -> v1,
        LinkedHashMap::new
    ));

→ ソートした順序をそのまま保持したMapが作れます。

4. Map×Streamの応用テクニック

✔ Mapの値を合計する

int total = map.values().stream()
    .mapToInt(Integer::intValue)
    .sum();

✔ 最大／最小の値を持つエントリを取得

Map.Entry<String, Integer> max = map.entrySet().stream()
    .max(Map.Entry.comparingByValue())
    .orElse(null);

5. よくあるミスと注意点

❌ Collectors.toMap()で重複キーがあるとエラー！

// これは例外が出る可能性あり
Map<String, String> errorMap = List.of("A", "A").stream()
    .collect(Collectors.toMap(
        s -> s,
        s -> "value"
    ));

→ 解決法：マージ関数を指定！

❌ nullキーやnull値が含まれているとNullPointerExceptionの原因に

→ Map.of(...)はnullを許さない
→ HashMapやput()ではnullを許すことが多いが、Stream内では要注意！

❌ 順序が必要なのにLinkedHashMapを使っていない

→ ソート結果などは順序を保たないと意味がない！
→ LinkedHashMap::new を忘れず指定しましょう！

6. まとめ：MapとStreamを自由に使いこなそう！

やりたいこと	Streamの使い方
条件で抽出	`filter()`
値を変換	`map()`
全部1リストにまとめたい	`flatMap()`
キー・値の入れ替え	`toMap()` with Entry
重複キーに対応したMap作成	`toMap()` with merge function
ソート順を保つMap作成	`LinkedHashMap::new`