Java集合——遍歷集合元素並修改

摘要：本文主要總結了遍歷集合的方式，以及在遍歷時修改集合要注意的問題。

遍歷Collection

對List和Set的遍歷，有四種方式，下面以ArrayList為例進行說明。

1）普通for循環

代碼如下：

for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    System.out.println(i);
}

如果要在普通for循環里對集合元素進行刪除操作，可能會出現問題：

public static void main(String[] args) {
    List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
    list.add(1);
    list.add(2);
    list.add(2);
    list.add(4);
    list.add(5);
    for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
        if (list.get(i) == 2) {
            list.remove(i);
        }
    }
    System.out.println(list);
}

運行結果如下：

[1, 2, 4, 5]

結果說明：

集合中有兩個值為2的元素，但是在代碼執行之后，值為2的元素並沒有完全移除。

原因就在於當第一次判斷 i = 1 位置上的值為2時，將這個元素刪除，導致這個位置之后的所有元素都向前挪動一個位置，導致 i = 1 位置上的值變成了后面的2。

下次遍歷時，判斷 i = 2 位置上的值，也就是4，導致2被跳過去了，從而導致最后打印的結果和預期的不一致。

改進方法是在刪除之后手動設置 i-- 即可。

2）增強for循環

代碼如下：

for (Integer i : list) {
    System.out.println(i);
}

如果想在增強for循環里刪除或者添加集合元素，那么一定會報異常：

public static void main(String[] args) {
    List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
    list.add(1);
    list.add(2);
    list.add(2);
    list.add(4);
    list.add(5);
    for (Integer i : list) {
        if (i == 2) {
            list.remove(i);
        }
    }
    System.out.println(list);
}

運行結果如下：

java.util.ConcurrentModificationException

結果說明：

因為增強for循環（foreach循環）本質上是隱式的iterator，由於在刪除和添加的時候會導致modCount發生變化，但是沒有重新設置expectedModCount，當你使用list.remove()后遍歷執行iterator.next()時，方法檢驗modCount的值和的expectedModCount值，如果不相等，就會報ConcurrentModificationException。

3）使用迭代器

代碼如下：

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

如果在迭代的循化里使用list方法的add()方法和remove()方法，同樣會報錯：

public static void main(String[] args) {
    List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
    list.add(1);
    list.add(2);
    list.add(2);
    list.add(4);
    list.add(5);
    Iterator<Integer> iterator = list.iterator();
    while (iterator.hasNext()) {
        Integer i = (Integer) iterator.next();
        if (i == 2) {
            list.add(6);
        }
    }
}

運行結果如下：

java.util.ConcurrentModificationException

如果在迭代器的循環里使用迭代器的remove()方法，則不會報錯。

iterator()方法返回的Iterator類型的迭代器沒有提供添加的方法，但是listIterator()方法返回的ListIterator類型的迭代器提供了add()方法和set()方法。

使用迭代器刪除原數的代碼如下：

public static void main(String[] args) {
    List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
    list.add(1);
    list.add(2);
    list.add(2);
    list.add(4);
    list.add(5);
    Iterator<Integer> iterator = list.iterator();
    while (iterator.hasNext()) {
        Integer i = (Integer) iterator.next();
        if (i == 2) {
            iterator.remove();
        }
    }
    System.out.println(list);
}

運行結果如下：

[1, 4, 5]

結果說明：

迭代器的remove()方法同時維護了modCount和expectedModCount，所以使用remove()方法可以達到預期的效果。

4）使用forEach方法

forEach()方法是JDK1.8新增的方法，需要配合Lambda表達式使用，代碼如下：

list.forEach(String -> System.out.println(String));

運行結果如下：

1
2
3
4

遍歷Map

對Map的遍歷，有四種方式，下面以HashMap為例進行說明。

1）通過keySet()方法遍歷key和value

通過keySet()方法獲取到map的所有key值，遍歷key值的集合，獲取對應的value值。代碼如下：

for (Integer i : map.keySet()) {
    System.out.println(i + " >>> " + map.get(i));
}

運行結果如下：

0 >>> 000
1 >>> 111
2 >>> 222
3 >>> 333
4 >>> 444

在遍歷的時候是可以修改的，但是不能添加和刪除，否則會ConcurrentModificationException異常，代碼如下：

for (Integer i : map.keySet()) {
    System.out.println(i + " >>> " + map.get(i));
    if (map.get(i) == "222") {
        map.put(i, "999");
    }
}

運行結果如下：

key= 0 and value= 000
key= 1 and value= 111
key= 2 and value= 999
key= 3 and value= 333
key= 4 and value= 444

2）通過entrySet()方法遍歷key和value

這種方式同樣支持修改，但不支持添加和刪除，這種方式的效率最高，推薦使用，代碼如下：

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

3）通過entrySet()方法獲取迭代器遍歷key和value

這種方式同樣支持修改，但不支持添加和刪除，代碼如下：

Iterator<Map.Entry<Integer, String>> iterator = map.entrySet().iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    Map.Entry<Integer, String> entry = iterator.next();
    System.out.println(entry.getKey() + " >>> " + entry.getValue());
}

4）通過values()方法遍歷所有的value

這種方式只能遍歷value，不能遍歷key，代碼如下：

for (String value : map.values()) {
    System.out.println(value);
}