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配列を極める！知っておくと得するテクニック

2025/01/11に公開
Unity
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配列を極める！知っておくと得するテクニック

はじめに

配列は、ゲーム開発やプログラミングの基礎中の基礎と言えます。Unityを使っていると「敵キャラクターを複数まとめたい」「スコア履歴を保管したい」など、同じ型のデータをまとめて扱うケースがしばしば発生します。そのときに頼りになるのが、**配列（Array）やリスト（List）**といったコレクションです。

ただ、「配列」と一口に言っても、C#ではバリエーションが豊富です。多次元配列、List<T>やDictionary<TKey,TValue>など、用途や目的別に選択肢が多く、「何をどう使えばいいかわからない」ままなんとなく書いている人も少なくありません。本記事ではUnityでのゲーム作りを想定しつつ、配列の基本から応用テクニックまでを分かりやすくまとめます。

https://zenn.dev/ryuryu_game/books/fd28de9d8e963a

なぜ配列が重要なのか？

Unityでゲームを作るとき、キャラクターのステータスや敵の出現パターンなど、「同じ型のデータをまとめて管理したい」シーンがたくさん出てきます。配列を使いこなせるかどうかで、コードのわかりやすさ・メンテナンス性・処理効率が大きく変わるのです。

  • ステージごとの情報（敵の種類や出現順序）
  • アイテム一覧（名前・効果・数値など）
  • プレイヤーの過去スコアや履歴

これらを一つひとつ別の変数で管理すると、あとで「追加してほしいデータがある！」と言われた際にコード全体を修正しなくてはなりません。配列でまとめておけば、新要素を増やしやすく、処理のループも書きやすくなります。

代表的な配列やコレクション

1. 一次元配列 int[] scores

C#のシンプルな配列。要素数が固定されており、宣言時にサイズを決定します。

int[] scores = new int[5];
scores[0] = 100;
scores[1] = 200;
  • メリット: メモリに連続して格納されるためアクセスが速い
  • デメリット: サイズを後から変更できない

2. 多次元配列 int[,] matrix

2Dゲームやマップタイル管理で活躍。

int[,] mapData = new int[3, 5];
mapData[0,2] = 1;

要素数が固定なので、タイル数が変化するような処理にはあまり向きません。

3. List<T>動的配列

C#ならではの便利コレクション。要素の追加・削除が自由で、サイズも動的に変わります。

List<string> enemies = new List<string>();
enemies.Add("Slime");
enemies.Add("Goblin");
  • メリット: 要素数を増減しやすい、LINQなどと組み合わせやすい
  • デメリット: メモリは動的に再確保されるため、大規模処理のパフォーマンス注意

4. 他にもあるコレクション

  • Dictionary<TKey,TValue> : キーバリュー型で素早い検索
  • HashSet<T> : 重複回避が得意
  • Queue<T> / Stack<T> : 先入先出、後入先出に特化

まずは配列とList<T>を中心に押さえれば、ゲーム制作で困ることはほぼなくなるでしょう。

よくあるつまずきポイント

1. インデックス範囲外のエラー

配列の要素数を超えたインデックスにアクセスすると、IndexOutOfRangeExceptionが発生します。たとえばスコア配列の範囲を超えた値を扱おうとしてゲームがクラッシュする、というのが典型的な事故。

  • 例: scores[5]（実際の要素数は5なら、最大インデックスは4なのでアウト）

2. サイズ変更できない

既存の配列にあと1要素だけ追加したい、と思っても直接は不可能。

int[] newArr = new int[oldArr.Length + 1];
// 旧配列の内容をコピー → 面倒！

こうした場合、多くの人がList<T>を使うべきだと気づかず、手動で配列を再生成してコピーする羽目になったりします。

3. 多次元配列と配列の配列を混同

C#には多次元配列と**配列の配列（ジャグ配列）**の2種類があり、使い分けを誤ると意図しないデータ構造になりがち。特に2Dマップを扱うとき、「縦横サイズが可変なマップ」なのに多次元配列を使ってしまい、後から変更しにくい状況が生まれることがあります。

4. パフォーマンス面の誤解

配列が一番軽量だから何でも配列で書く、という誤解をしていると、逆に開発速度が落ちたり、やたらと複雑なロジックになる場合が多いです。適切なコレクションを選ぶことが最適化にもつながります。

効率的な解決策

1. 配列のサイズが変わるならList<T>を優先

「要素が増えたり減ったり」する用途ならList<T>がベスト。

List<int> dynamicScores = new List<int>();
dynamicScores.Add(100);
dynamicScores.Add(200);

サイズ変更が自由なので、あとから追加・削除を繰り返してもOK。

2. インデックスを操作するときは条件をチェック

複数の要素をループするときでも、インデックスを手動で扱う場合は必ず0 <= index < 配列.Lengthを確認するよう癖をつけておくと事故が激減します。

3. 多次元配列 vs ジャグ配列を正しく選ぶ

  • 多次元配列 (例: int[,] matrix)
    • すべての次元が同じサイズ。行列計算や固定サイズのタイルマップなどに向く
  • ジャグ配列 (例: int[][] jagArr)
    • 各行（あるいは列）が異なる長さを持てる。可変サイズが必要なとき便利

4. foreachループで安全に取り扱う

要素を単に回したいだけなら、forよりforeachのほうが安全で可読性も高い。インデックスのミスが起きにくいので、初心者には特におすすめ。

foreach(var score in scores)
{
    Debug.Log(score);
}

実践例：敵のウェーブ管理

ゲームでよくある「敵がウェーブごとに出現する」状況を考えます。

  • 波ごとに異なる敵を2D配列やジャグ配列で管理しても良いし、リストの中に新たなリストを入れる方法もあります。
  • 「Wave1: スライム5体 → Wave2: ゴブリン3体＆アーチャー2体」など変則的な組み合わせなら、ジャグ配列やList<List<Enemy>>が便利。
  • スライムやゴブリンの情報はscriptable objectなどに紐づけておけば、インデックスだけ参照して Instantiate 可能。

やってはいけない無理矢理実装

  • むやみに2D配列を使っているのに、途中で列数や行数を変更したい → フルコピーが必要
  • 多数の要素を扱うのに一次元配列だけで管理 → 追加や削除のたびに再生成という悲劇
  • インデックス指定を乱用し、IndexOutOfRangeException を連発する

こういった失敗事例は珍しくありません。プロジェクトの要求に応じた適切なデータ構造を選択するのが重要です。

まとめ：配列選びと扱いを見直すだけで開発がスムーズに

配列を使いこなすとは、「固定サイズの一次元配列」「可変のリスト」「ジャグ配列」「多次元配列」を用途別に上手に選び、保守しやすいコードに仕上げることです。何千行ものスクリプトを書く前に、データ構造をちゃんと考えておくだけで、後々の手戻りを大きく削減できます。

  • ゲーム中の「同じ型のデータ」をまとめる場合は配列やリストを積極的に活用
  • サイズが変動するならList<T>一択、固定長なら素直に配列でOK
  • 2Dや3Dのマップデータを扱うときは多次元配列かジャグ配列を正しく選択
  • インデックスエラーに注意し、foreachで安全運転

そうしたポイントを常に意識しておけば、「あとで追加要素を入れるのが地獄だった…」といった悲しい目に遭う可能性がぐっと減るでしょう。

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配列は地味な要素に見えますが、うまく使うことでゲーム開発が一段とスムーズになります。プロジェクトの要件に応じた最適な形を選び、データ管理を進めていきましょう。小さな工夫が、成功への大きな一歩となるはずです。

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