【Solidity】第4章第2回：配列の操作（追加、削除、検索）

本記事では、Solidityでの配列操作（要素の追加、削除、検索）の基本を解説します。これらの操作をマスターすることで、データ管理の効率を向上させることができます。

0. 記事の概要

この記事を読むメリット

• 配列操作の基礎を理解:基本的な配列操作を学べます。
• スマートコントラクトの実践力向上:配列操作を活用した効率的なデータ管理を習得します。
• セキュリティ意識の向上:安全な配列操作の設計方法を理解します。

この記事で学べること

• 配列に要素を追加する方法
• 配列から要素を削除する方法
• 配列内で特定の要素を検索する方法

1. 配列に要素を追加する

1.1 動的配列への追加

// 動的配列に要素を追加する例
contract AddElementExample {
    uint256[] public dynamicArray;

    function addElement(uint256 value) public {
        dynamicArray.push(value);
    }
}

動作解説

pushメソッドを使用して、動的配列に新しい要素を追加します。この操作は簡単で効率的です。

1.2 固定長配列への追加

固定長配列では、新しい要素を追加することはできません。そのため、要素を追加したい場合は動的配列を使用する必要があります。

2. 配列から要素を削除する

2.1 動的配列の要素削除

// 動的配列の要素削除例
contract RemoveElementExample {
    uint256[] public dynamicArray = [1, 2, 3, 4, 5];

    function removeElement(uint256 index) public {
        require(index < dynamicArray.length, "無効なインデックスです");
        dynamicArray[index] = dynamicArray[dynamicArray.length - 1];
        dynamicArray.pop();
    }
}

動作解説

指定したインデックスの要素を配列の最後の要素で上書きし、popで最後の要素を削除します。この方法は効率的ですが、配列の順序は保持されません。

2.2 配列の順序を保持して削除

// 順序を保持して削除する例
contract OrderedRemoveExample {
    uint256[] public dynamicArray = [1, 2, 3, 4, 5];

    function removeAndShift(uint256 index) public {
        require(index < dynamicArray.length, "無効なインデックスです");
        for (uint256 i = index; i < dynamicArray.length - 1; i++) {
            dynamicArray[i] = dynamicArray[i + 1];
        }
        dynamicArray.pop();
    }
}

動作解説

この例では、指定した要素を削除した後に配列内の要素をシフトして順序を維持します。

3. 配列内で特定の要素を検索する

3.1 線形検索の実装

// 線形検索の例
contract SearchElementExample {
    uint256[] public dynamicArray = [1, 2, 3, 4, 5];

    function findElement(uint256 value) public view returns (int256) {
        for (uint256 i = 0; i < dynamicArray.length; i++) {
            if (dynamicArray[i] == value) {
                return int256(i);
            }
        }
        return -1; // 要素が見つからない場合
    }
}

動作解説

配列内を順番に検索し、指定した値が見つかった場合はそのインデックスを返します。見つからない場合は-1を返します。

4. よくあるエラーとその解決策

4.1 無効なインデックス

配列操作時には、有効なインデックス範囲内であることを必ずチェックしましょう。

4.2 大量の操作によるガス不足

動的配列で多くの要素を一度に操作すると、ガス不足エラーが発生する可能性があります。この場合、処理を分割するか、外部から計算結果を渡す方法を検討してください。

5. 練習問題

以下の課題に挑戦してみましょう：

1. 配列の最後に新しい要素を追加し、その要素を削除する関数を作成してください。
2. 配列内の最小値を検索し、そのインデックスを返す関数を実装してください。

6. まとめ

本記事では、Solidityにおける配列操作（追加、削除、検索）の基本を学びました。これらのスキルを習得することで、スマートコントラクトのデータ管理がより効率的になります。