【Java基础】Java集合遍历方式

news2025/4/19 7:05:00

前言

在Java编程中，集合（Collection）是存储和操作对象的核心工具。遍历集合是开发者最频繁的操作之一，但不同场景下选择合适的遍历方式至关重要。

一、基础遍历方式

1. 基本`for`循环

适用场景：仅适用于List等有序集合（如ArrayList、LinkedList）。
核心思路：通过索引直接访问元素。
特点：

优点：索引操作灵活，适合需频繁访问索引的场景（如修改元素位置）。
缺点：代码冗余，无法遍历Set或Map；遍历中修改集合会抛出ConcurrentModificationException异常。

List<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("A", "B", "C"));
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    System.out.println("索引 " + i + ": " + list.get(i));
}

2. 增强`for`循环（`for-each`）

适用场景：所有实现Iterable接口的集合（如List、Set、Map.entrySet()）。
核心思路：隐式迭代器，无需显式管理索引。
特点：

优点：语法简洁，可读性强；无需处理索引或迭代器。
缺点：无法在遍历中修改集合（添加/删除元素会抛出异常）；无法获取元素索引。

List<String> list = Arrays.asList("A", "B", "C");
for (String item : list) {
    System.out.println("元素: " + item);
}

二、进阶遍历方式

3. `Iterator`迭代器

适用场景：所有集合类型（List、Set、Map）。
核心思路：通过迭代器逐个访问元素，支持安全删除。
特点：

优点：支持遍历中安全删除元素（iterator.remove()）；兼容所有集合类型。
缺点：代码复杂度较高；无法直接添加元素或获取索引。

List<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("A", "B", "C"));
Iterator<String> iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    String item = iterator.next();
    System.out.println("当前元素: " + item);
    if (item.equals("B")) {
        iterator.remove(); // 安全删除元素
    }
}

4. `ListIterator`（双向遍历）

适用场景：仅适用于List接口的实现类。
核心思路：支持正向/反向遍历，可获取当前索引并插入元素。
特点：

优点：双向遍历（next()/previous()）；支持索引操作和插入。
缺点：实现复杂，适用场景有限。

List<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("A", "B", "C"));
ListIterator<String> iterator = list.listIterator();
// 正向遍历
System.out.println("正向遍历：");
while (iterator.hasNext()) {
    System.out.println(iterator.next());
}
// 反向遍历
System.out.println("反向遍历：");
while (iterator.hasPrevious()) {
    System.out.println(iterator.previous());
}

三、函数式与并行遍历

5. `Stream API`（Java 8+）

适用场景：复杂操作（过滤、映射、并行处理）。
核心思路：函数式编程范式，支持链式调用。
特点：

优点：支持filter、map、reduce等高阶操作；可并行处理（parallel()）。
缺点：性能开销较高；不支持直接修改集合。

List<String> list = Arrays.asList("A", "B", "C");
// 简单遍历
list.stream().forEach(System.out::println);
// 过滤后遍历
list.stream()
    .filter(s -> s.length() > 1)
    .map(String::toUpperCase)
    .forEach(System.out::println);

6. `forEach`方法（Java 8+）

适用场景：所有集合类型，结合Lambda表达式使用。
核心思路：基于Collection.forEach(Consumer)接口。
特点：

优点：语法简洁，与Lambda结合自然。
缺点：本质是Iterator，无法在遍历中修改集合。

List<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("A", "B", "C"));
list.forEach(item -> {
    if (item.equals("B")) {
        System.out.println("找到元素B");
    }
});

四、对比与选择建议

对比表格

方法	适用集合类型	支持索引	支持删除	代码简洁性	适用场景
基本`for`	`List`	是	否	低	需要索引操作的场景
增强`for`	所有`Iterable`	否	否	高	简单遍历，无需修改集合
`Iterator`	所有集合	否	是	中	安全删除元素的场景
`ListIterator`	`List`	是	是	低	双向遍历或插入元素
`Stream API`	所有集合	否	否	高（函数式）	复杂操作（过滤、映射、并行）
`forEach`	所有集合	否	否	高	简单遍历，结合Lambda表达式