第四章：集合框架

4.3 遍历集合

在Java中，集合框架提供了多种方式来遍历集合中的元素。根据不同的集合类型和需求，可以选择合适的遍历方法。以下是常见的集合遍历方式：

1. 使用迭代器（Iterator）

迭代器是Java集合框架中用于遍历集合的标准方式。它提供了统一的方法来访问集合中的元素，而不需要关心集合的具体实现。

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Java");
list.add("Python");
list.add("C++");

Iterator<String> iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    String element = iterator.next();
    System.out.println(element);
}

特点：

  • 适用于所有实现了Iterable接口的集合类
  • 可以在遍历过程中安全地删除元素（使用iterator.remove()）
  • 只能单向遍历

2. 增强for循环（for-each）

Java 5引入了增强for循环，简化了集合的遍历语法。

for (String language : list) {
    System.out.println(language);
}

特点：

  • 语法简洁
  • 适用于所有实现了Iterable接口的集合
  • 不能修改集合结构（添加/删除元素）

3. 使用ListIterator（仅List集合）

ListIterator是Iterator的子接口，专门为List集合设计，提供了双向遍历的能力。

ListIterator<String> listIterator = list.listIterator();
while (listIterator.hasNext()) {
    System.out.println(listIterator.next());
}
// 反向遍历
while (listIterator.hasPrevious()) {
    System.out.println(listIterator.previous());
}

特点：

  • 可以双向遍历
  • 可以在遍历过程中添加、修改或删除元素
  • 仅适用于List集合

4. 使用forEach方法（Java 8+）

Java 8引入了函数式编程特性，集合类新增了forEach方法。

list.forEach(element -> System.out.println(element));
// 或使用方法引用
list.forEach(System.out::println);

特点：

  • 代码简洁
  • 支持Lambda表达式
  • 并行流中可以自动并行处理

5. 遍历Map集合

Map集合的遍历方式略有不同，因为需要同时处理键和值。

Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("Java", 1);
map.put("Python", 2);
map.put("C++", 3);

// 遍历键值对
for (Map.Entry<String, Integer> entry : map.entrySet()) {
    System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue());
}

// 遍历键
for (String key : map.keySet()) {
    System.out.println(key);
}

// 遍历值
for (Integer value : map.values()) {
    System.out.println(value);
}

// Java 8方式
map.forEach((k, v) -> System.out.println(k + ": " + v));

性能考虑

不同的遍历方式在性能上有所差异：

  • 对于ArrayList，普通for循环（使用索引）通常最快
  • 对于LinkedList，迭代器方式更高效
  • Java 8的forEach方法在并行处理大数据集时可能有优势

注意事项

  1. 不要在遍历过程中直接修改集合结构（使用集合的add/remove方法），否则会抛出ConcurrentModificationException
  2. 需要修改集合时，应使用迭代器的remove方法
  3. 对于并发集合，考虑使用ConcurrentHashMap或CopyOnWriteArrayList等线程安全集合

通过掌握这些遍历方式，你可以根据具体场景选择最合适的方法来操作集合元素。

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