【初心者必見】C# Dictionaryとは？使い方とメリットを分かりやすく解説

using System;
using System.Collections.Generic;

Dictionary<キーの型, 値の型> 変数名 = new Dictionary<キーの型, 値の型>();

// 文字列をキー、整数を値とするDictionary
Dictionary<string, int> ages = new Dictionary<string, int>();

// 整数をキー、文字列を値とするDictionary
Dictionary<int, string> names = new Dictionary<int, string>();

// 文字列をキー、カスタムクラスを値とするDictionary
Dictionary<string, Person> people = new Dictionary<string, Person>();

// コレクション初期化子を使用した方法
var fruits = new Dictionary<string, int>
{
  {"りんご", 150},
  {"みかん", 100},
  {"ばなな", 200}
};

// インデクサー初期化子を使用した方法（C# 6.0以降）
var colors = new Dictionary<string, string>
{
  ["赤"] = "Red",
  ["青"] = "Blue",
  ["緑"] = "Green"
};

var scores = new Dictionary<string, int>();

// Addメソッドを使用した追加
scores.Add("田中", 85);
scores.Add("佐藤", 92);
scores.Add("山田", 78);

// インデクサーを使用した追加
scores["鈴木"] = 88;
scores["高橋"] = 95;

Console.WriteLine($"田中さんのスコア: {scores["田中"]}"); // 出力: 85

var capitals = new Dictionary<string, string>
{
  ["日本"] = "東京",
  ["アメリカ"] = "ワシントンD.C.",
  ["フランス"] = "パリ"
};

// インデクサーを使用した取得
string japanCapital = capitals["日本"];
Console.WriteLine(japanCapital); // 出力: 東京

// 存在しないキーにアクセスするとKeyNotFoundExceptionが発生
// string unknownCapital = capitals["ドイツ"]; // 例外が発生

// 安全な取得方法：TryGetValue
if (capitals.TryGetValue("ドイツ", out string germanCapital))
{
  Console.WriteLine($"ドイツの首都: {germanCapital}");
}
else
{
  Console.WriteLine("ドイツの首都は登録されていません");
}

var inventory = new Dictionary<string, int>
{
  ["りんご"] = 50,
  ["みかん"] = 30,
  ["ばなな"] = 20
};

// 値の更新
inventory["りんご"] = 75;
Console.WriteLine($"りんごの在庫: {inventory["りんご"]}"); // 出力: 75

// 存在しないキーに値を設定すると、新しいエントリが追加される
inventory["ぶどう"] = 40;

var phoneNumbers = new Dictionary<string, string>
{
  ["田中"] = "090-1234-5678",
  ["佐藤"] = "080-9876-5432",
  ["山田"] = "070-1111-2222"
};

// 特定のキーの要素を削除
bool removed = phoneNumbers.Remove("田中");
Console.WriteLine($"田中さんのエントリ削除: {removed}"); // 出力: True

// 存在しないキーを削除しようとした場合
bool notRemoved = phoneNumbers.Remove("鈴木");
Console.WriteLine($"鈴木さんのエントリ削除: {notRemoved}"); // 出力: False

// 全要素を削除
phoneNumbers.Clear();
Console.WriteLine($"削除後の要素数: {phoneNumbers.Count}"); // 出力: 0

var settings = new Dictionary<string, string>
{
  ["theme"] = "dark",
  ["language"] = "ja",
  ["font_size"] = "14"
};

// ContainsKeyメソッドを使用した確認
if (settings.ContainsKey("theme"))
{
  Console.WriteLine($"テーマ設定: {settings["theme"]}");
}

// ContainsValueメソッドを使用した値の存在確認
if (settings.ContainsValue("ja"))
{
  Console.WriteLine("日本語設定が見つかりました");
}

// KeysプロパティとValuesプロパティ
Console.WriteLine("設定項目一覧:");
foreach (string key in settings.Keys)
{
  Console.WriteLine($"- {key}");
}

Console.WriteLine("設定値一覧:");
foreach (string value in settings.Values)
{
  Console.WriteLine($"- {value}");
}

var grades = new Dictionary<string, char>
{
  ["数学"] = 'A',
  ["英語"] = 'B',
  ["理科"] = 'A',
  ["社会"] = 'C'
};

// KeyValuePairを使用した列挙
foreach (KeyValuePair<string, char> pair in grades)
{
  Console.WriteLine($"{pair.Key}: {pair.Value}");
}

// varキーワードを使用した簡潔な記述
foreach (var subject in grades)
{
  Console.WriteLine($"{subject.Key}: {subject.Value}");
}

// Keysプロパティを使用してキーのみを列挙
foreach (string subjectName in grades.Keys)
{
  Console.WriteLine($"科目: {subjectName}, 成績: {grades[subjectName]}");
}

static Dictionary<char, int> CountCharacters(string text)
{
  var charCount = new Dictionary<char, int>();

  foreach (char c in text)
  {
    if (charCount.ContainsKey(c))
    {
      charCount[c]++;
    }
    else
    {
      charCount[c] = 1;
    }
  }

  return charCount;
}

// 使用例
string text = "プログラミング";
var result = CountCharacters(text);

foreach (var pair in result)
{
  Console.WriteLine($"'{pair.Key}': {pair.Value}回");
}

public class Student
{
  public string Name { get; set; }
  public int Age { get; set; }
  public Dictionary<string, int> Scores { get; set; }

  public Student(string name, int age)
  {
    Name = name;
    Age = age;
    Scores = new Dictionary<string, int>();
  }

  public void AddScore(string subject, int score)
  {
    Scores[subject] = score;
  }

  public double GetAverageScore()
  {
    if (Scores.Count == 0) return 0.0;

    int total = 0;
    foreach (var score in Scores.Values)
    {
      total += score;
    }

    return (double)total / Scores.Count;
  }
}

// 使用例
var students = new Dictionary<string, Student>();

// 学生データの追加
var student1 = new Student("田中太郎", 20);
student1.AddScore("数学", 85);
student1.AddScore("英語", 92);
student1.AddScore("理科", 78);

students["S001"] = student1;

// 成績の表示
foreach (var studentPair in students)
{
  var student = studentPair.Value;
  Console.WriteLine($"学生ID: {studentPair.Key}");
  Console.WriteLine($"名前: {student.Name}");
  Console.WriteLine($"平均点: {student.GetAverageScore():F1}点");
}

using System.Collections.Concurrent;

// 並行処理対応のDictionary
var concurrentDict = new ConcurrentDictionary<string, int>();

// スレッドセーフな追加・更新
concurrentDict.TryAdd("key1", 100);
concurrentDict.TryUpdate("key1", 200, 100); // 現在値が100なら200に更新