マップ (java.util.Map)の使い方

卒研の学生さんに参照してもらうためのプログラム．

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
import java.util.Iterator;


//マップ(Map)の使い方
//
//２つの文書ベクトルの類似度として余弦を用いる．
//
//(注) 本プログラムは，学生へ提示するプログラム例として作成しているため，あえて冗長な記述を含む．
public class MapSample {

	public static void main(String[] args) {
		//マップ・オブジェクトの生成
		Map<String,Integer> mapA = new HashMap<String,Integer>();
		Map<String,Integer> mapB = new HashMap<String,Integer>();

		//文書に含まれる単語とその出現回数を特徴とするとき，
		//特徴ベクトルは「単語の出現回数の並び」から成る．
		//しかし，数学的に同一次元で表現しようとすると，
		//ほとんどの成分がゼロとなり無駄が多い．
		//そこで，マップで実装した上で，計算方法を工夫する．
		
		//各マップに要素を追加
		//(注意) Map(key, value) の key は一意でなければならない．
		mapA.put("ABC", 1); mapA.put("DEF", 2); mapA.put("GHI", 3);
		mapB.put("ABC", 3); mapB.put("DEF", 2); mapB.put("JKL", 1);

		//各マップの要素数を出力
		System.out.println("size of mapA = " + mapA.size());	// 3が出力される
		System.out.println("size of mapB = " + mapB.size());	// 3が出力される

		//マップから key 集合を取り出すには Map.keySet() を用いる．
		Set<String> set = mapA.keySet();
		Iterator<String> iter = set.iterator();
		while(iter.hasNext()){
			String key = iter.next();
			//マップ中の key に対応する value を取り出すには Map.get() を用いる
			System.out.println(key + ":" + mapA.get(key));
		}

		//以下では２つのベクトル（＝マップ）を比較し，余弦に基づく類似度を求める．
		
		//最初に内積を求める
		Set<String> setA = mapA.keySet();
		Iterator<String> iterA = setA.iterator();
		double naiseki = 0.0;
		while(iterA.hasNext()){
			String key = iterA.next();
			if(mapB.containsKey(key)){
				naiseki += (double)(mapA.get(key) * mapB.get(key));
			}
		}
		System.out.println(naiseki);	// 1*3 + 2*2 = 7.0 が出力されるはず
		
		//次のベクトル A のサイズを求める
		iterA = setA.iterator();
		double sizeA = 0.0;
		while(iterA.hasNext()){
			String key = iterA.next();
			sizeA += (double)(mapA.get(key) * mapA.get(key));
		}
		sizeA = Math.sqrt(sizeA);
		
		//次のベクトル B のサイズを求める
		Iterator<String> iterB = mapB.keySet().iterator(); 
		double sizeB = 0.0;
		while(iterB.hasNext()){
			String key = iterB.next();
			sizeB += (double)(mapB.get(key) * mapB.get(key));
		}
		sizeB = Math.sqrt(sizeB);

		//確認のため，それぞれのベクトルのサイズを出力する
		System.out.println("sizeA = " + sizeA + " , sizeB = " + sizeB); //sqrt(14)~3.74 が表示されるはず

		//最後にベクトル A とベクトル B の余弦を求める
		double cosine = naiseki / (sizeA * sizeB);	// 7 / (sqrt(14) * sqrt(14)) = 7 /14 = 0.5
		System.out.println("Cosine = " + cosine);
	}

}