連想配列

連想配列（れんそうはいれつ、英語: associative array）とは、コンピュータプログラミングにおいて、添え字にスカラー数値以外のデータ型(文字列型等)も使用できる配列である。抽象データ型のひとつ。連想リスト、連想コンテナ、辞書（あるいはカタカナでディクショナリ 英語: dictionary）、ハッシュ（英語: hash）、マップ（英語: map）とも呼ばれる。 歴史的には、最初に LISP の連想リストとして広く認知された。その後、SNOBOL で table として、AWK で連想配列として実装したことで、その潜在能力がさらに広く知られるようになった。現在、Rubyなど一部の言語では、添え字にはどのようなデータでも使えるものもある。 プログラミングにおける単純な配列は、特定のアドレスからのオフセット（ずれ）をインデックスとして、アドレスとオフセットによって目的の値を得る。これに対し連想配列では、要素とそれを紐付けできるような値（キーと呼ぶ）のペアで表され、キーによって目的の値を求める。辞書やディクショナリという呼び方は、要素を本文、キーを見出しになぞらえたものと言える。ハッシュという呼び名はハッシュテーブルによって実装されることによる。 連想配列の実装に使われるデータ構造としては、主に平衡2分探索木（赤黒木やAVL木など）やハッシュテーブルがある。ほかにはB木や連想リスト、トライ木、基数木などが利用されることもある。純粋な連想配列においてはキーの重複があってはならない。マップ（連想配列）を拡張したマルチマップはキーが重複したデータも上書きせずに保持できるデータ構造である。 連想配列を一般化したデータ構造のひとつにマルチマップ（英語: multimap）があり、一つのキーに対して複数の値を格納することができる。また別の一般化である双方向マップ(英語: bidirectional map、bidimap、double ordered map)はバインディング操作を双方向で行う（キーと値に全単射関係をもたせる）データコンテナである。双方向マップの値それぞれが重複のないキーに関連付けられなければならない。キーを引数に取る通常の連想配列におけるlookup操作の他に値を引数にとるlookup操作が追加され、この操作は引数として与えられた値に関連付けられたキーを検索する。 純粋な連想配列でのキー–値間の参照を束縛（またはバインディングとも）と呼ぶ。「束縛」という語は新たな参照を作る過程に対しても用いられる。 しばしば定義される操作は以下のようなものが挙げられる: 追加・挿入 新しいキー–値対を配列に追加し、キーと値の間への新たな参照を生成する。この操作（を行なう関数）の引数はキーとそれに紐付くべき値である。 再配置・置換 既存のキー–値対の値を書き換え、キーからの古い参照を新たな値への参照に再生成する。引数は元のキーと新たな値である。 除去・削除 キー–値対を配列から削除し、キーから値への参照を消去する。引数は配列から削除するキー。 検索・参照 キーに束縛されている値を取り出す。引数はキーであり、キー束縛された値が戻り値となる。紐付いた値が見付からない場合に例外を投げる実装もある。 また、連想配列はここで上げた以外の操作も含む。それは例えばキーの束縛数を特定したりすべてのキーを調べるための反復子を作成したりといったものである。この反復子によって得られる参照の順序はしばしば不定となる。 AWK — greetings["en"] = "Hello"; greetings["fr"] = "Bonjour"のような形式で宣言し，print greetings["fr"]のように参照する。 GNU Bash — declare -A greetings=(["en"]="Hello" ["fr"]="Bonjour")のような形式で宣言し，echo ${greetings["fr"]}のように参照する。 C++ — 標準ライブラリのクラスstd::mapとして提供されている — std::map<std::string, int, std::less<>> m;。これはハッシュではなく二分木により実装されている。ハッシュを用いた std::unordered_map も提供される — std::unordered_map<std::string, int> um;。 D言語 — int[string] b;が、文字列をキーとして整数を値とする連想配列bの宣言である。 ECMAScript (JavaScript) — すべてのObjectが、文字列あるいはシンボルをキーとする連想配列として扱われる。MapとWeakMap型だとキーを任意のオブジェクトにすることができる。 Go — map[string]intが、文字列をキーとして整数を値とする連想配列の型定義である。 Interactive Data Language korn Icon Java — Java Platform, Standard Edition標準パッケージのMap, HashMap, TreeMap, LinkedHashMap, Hashtable で提供。その他 Apache Commons Collections などでも提供。 LISP — 古典的にはキーとデータで構成された cons セルのリスト、たとえば (list (cons 'en "Hello") (cons 'fr "Bonjour"))、を連想配列として利用した（car部をキーにcdr部をデータ、またはその逆）。これを便利に扱うための関数（assoc, rassoc）が提供されている。Common Lispにおいてはハッシュ関数を利用した連想配列が提供されており、make-hash-table関数によってオブジェクトを生成でき、gethash関数ととsetfマクロの組み合わせによってキーと値のペアを操作できる。 Lua — 表tbl = {en = "Hello", fr = "Bonjour"}として宣言し，print(tbl["idx1"])のように参照する。 .NET Framework (C#,VB.NET,F#) - System.Collections.Hashtable, System.Collections.Specialized.ListDictionary, System.Collections.Specialized.HybridDictionary, System.Collections.Generic.Dictionaryにて提供。(ただし Dictionary は CLR 2.0 以降) PL/SQL — 結合配列 (Oracle Database 9i 以降) PHP - 配列と連想配列の区別がない Python — 辞書dict = {"en": "Hello", "fr": "Bonjour"}として宣言し，print(dict["idx1"])のように参照する。 Perl — %ではじまる変数が連想配列だが、個別の要素には$hash{$key}で参照する。同言語で連想配列を（ハッシュ値を使うその実装方法にちなんで）「ハッシュ」と呼び始めたことから、「ハッシュ」が連想配列の別名として定着した。 REXX Ruby — 組み込みのクラス Hash で提供 Smalltalk SNOBOL Swift Visual Basic — Scripting.Dictionaryで提供 Visual Basic for Applications — Scripting.Dictionaryで提供 ^ 実際にはBEGINアクションの内部などで行なう必要がある。 ^ Goodrich & Tamassia (2006), pp. 389–397. ^ Goodrich, Michael T.; Tamassia, Roberto (2006), “9.1 The Map Abstract Data Type”, Data Structures & Algorithms in Java (4th ed.), Wiley, pp. 368–371 . ^ Mehlhorn, Kurt; Sanders, Peter (2008), “4 Hash Tables and Associative Arrays”, Algorithms and Data Structures: The Basic Toolbox, Springer, pp. 81–98 . ^ “awk”. IEEE and The Open Group (2017年). 2018年11月2日閲覧。 ^ “Bash Reference Manual: Arrays”. LFree Software Foundation, Inc. (2008年). 2018年11月2日閲覧。 ^ car, cdrと呼ばれる二つデータが組になった、2-タプルのデータ構造 ^ “Lua 5.3 Reference Manual”. Lua.org, PUC-Rio. (2018年). 2018年11月2日閲覧。 ^ “5. データ構造 — Python 3.7.1 ドキュメント”. Python Software Foundation (2018年). 2018年11月2日閲覧。 ^ “Dictionary オブジェクト”. Office デベロッパー センター (2019年4月2日). 2020年1月6日閲覧。 ルックアップテーブル メモ化