Java ArrayListの使い方について

前提・実現したいこと

JavaのArrayListを用いて、1から5の数字をランダムに並び替えたものをさらにArrayListに追加したいと考えています。
また、あとで数字の幅は変更したいと考えているので、5つだけ変数を作るという処理は考えていません。

該当のコード

ArrayList<Integer> m = new ArrayList<Integer>();
ArrayList<Integer> w = new ArrayList<Integer>();
for(int i=1;i<=5;i++) {
          m.add(i);
          w.add(i);
}
ArrayList<ArrayList<Integer>> mp = new ArrayList<ArrayList<Integer>>();
ArrayList<ArrayList<Integer>> wp = new ArrayList<ArrayList<Integer>>();
for(int i = 1;i<=5;i++) {
       Collections.shuffle(m);
       Collections.shuffle(w);
       mp.add(m);
       wp.add(w);
}
System.out.println(mp);

期待される出力(例)

[[3, 4, 5, 1, 2], [5, 1, 2, 3, 4], [2, 3, 4, 5, 1], [4, 5, 1, 2, 3], [1, 2, 3, 4, 5]]]

実際の出力(例)

[[4, 1, 3, 5, 2], [4, 1, 3, 5, 2], [4, 1, 3, 5, 2], [4, 1, 3, 5, 2], [4, 1, 3, 5, 2]]

試したこと

ランダムなシード値を設定しても、なぜか最後にシャッフルしたArrayListの値に変わってしまいます。

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

Java 1.8.0_152
Ecclipse

行動規範の内容に同意します

回答1件

ベストアンサー

こんにちは。

以下のように、m と w を作る行を、shuffle するループの中へ移動すれば
とりあえず意図通りになると思います。

** 修正前：**

java
1import java.util.ArrayList;
2import java.util.Collections;
3
4public class Main {
5
6    public static void main(String[] args) {
7
8        ArrayList<Integer> m = new ArrayList<Integer>();
9        ArrayList<Integer> w = new ArrayList<Integer>();
10        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
11            m.add(i);
12            w.add(i);
13        }
14
15        ArrayList<ArrayList<Integer>> mp = new ArrayList<ArrayList<Integer>>();
16        ArrayList<ArrayList<Integer>> wp = new ArrayList<ArrayList<Integer>>();
17
18        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
19            Collections.shuffle(m);
20            Collections.shuffle(w);
21            mp.add(m);
22            wp.add(w);
23        }
24        System.out.println(mp);
25    }
26}

修正後：

java
1import java.util.ArrayList;
2import java.util.Collections;
3
4public class Main {
5
6    public static void main(String[] args) {
7
8        ArrayList<ArrayList<Integer>> mp = new ArrayList<ArrayList<Integer>>();
9        ArrayList<ArrayList<Integer>> wp = new ArrayList<ArrayList<Integer>>();
10
11        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
12
13            ArrayList<Integer> m = new ArrayList<Integer>();
14            ArrayList<Integer> w = new ArrayList<Integer>();
15            for (int j = 1; j <= 5; j++) {
16                m.add(j);
17                w.add(j);
18            }
19
20            Collections.shuffle(m);
21            Collections.shuffle(w);
22            mp.add(m);
23            wp.add(w);
24        }
25        System.out.println(mp);
26    }
27}
28

参考になりましたら幸いです。

追記

(1) なぜ修正前のだとダメか

なぜ修正前のだと意図通りにならないのかというと、
リストのリストである mp や wpのそれぞれに、
5 個の別々のリストを要素として追加しているつもりでも、
実際には、m および w の1個の同じリストオブジェクトを
５回追加しているだけだからです。(直感的にいえば、「同じものが５個入っている」的なイメージ）
意図したように動かすには shuffle される直前で毎回m および wを
前回のループのときとは別物として作る必要があります。

(2) リファクタ

回答に載せた、修正後のコードを以下の点でリファクタしてみました。

リスト型の変数を宣言するとき、左辺には ArrayListを使わず、インタフェース型のListにしておく。
リストの初期化の右辺で、ArrayList<・・・>の ・・・ は省略してもよい。
m と p の、shuffleされる前の状態のものは Arrays.asListを使えば、それぞれ1行で書ける。

これらを適用すると、以下のようにも書けます。

java
1import java.util.ArrayList;
2import java.util.Arrays;
3import java.util.Collections;
4import java.util.List;
5
6public class Main {
7
8    public static void main(String[] args) {
9
10        List<List<Integer>> mp = new ArrayList<>();
11        List<List<Integer>> wp = new ArrayList<>();
12
13        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
14
15            List<Integer> m =  Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
16            List<Integer> w =  Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
17
18            Collections.shuffle(m);
19            Collections.shuffle(w);
20
21            mp.add(m);
22            wp.add(w);
23        }
24
25        System.out.println(mp);
26    }
27}