java里如何遍历集合

在Java里遍历集合的方法有多种，包括使用增强for循环、迭代器、forEach方法、传统for循环等。在实际应用中，选择合适的遍历方式可以提高代码的可读性和效率。例如，增强for循环简单直观，适用于遍历任何实现了Iterable接口的集合。

增强for循环（或称for-each循环）是一种简洁的遍历集合的方法。它适用于遍历任何实现了Iterable接口的集合，包括常见的List、Set等。增强for循环不仅代码简洁，而且避免了手动处理迭代器，减少出错的可能。下面是一个使用增强for循环遍历List的例子：

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("item1");
list.add("item2");
list.add("item3");
for (String item : list) {
    System.out.println(item);
}

一、增强for循环

增强for循环（或者for-each循环）是一种简洁的遍历集合的方法。与传统for循环相比，增强for循环不需要显式地获取集合的大小或索引，从而减少了代码的复杂性和出错的可能性。

1.1 适用于各种集合类型

增强for循环适用于所有实现了Iterable接口的集合类型，如List、Set等。它的基本语法是：

for (ElementType element : collection) {
    // 操作element
}

例如，遍历一个List：

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("item1");
list.add("item2");
list.add("item3");
for (String item : list) {
    System.out.println(item);
}

同样，遍历一个Set：

Set<Integer> set = new HashSet<>();
set.add(1);
set.add(2);
set.add(3);
for (Integer number : set) {
    System.out.println(number);
}

1.2 优缺点分析

增强for循环的优点包括语法简洁、代码可读性高、不易出错。它的缺点是无法在循环体内修改集合的结构，例如在遍历过程中添加或删除元素，这会导致ConcurrentModificationException。

二、迭代器

迭代器（Iterator）是Java集合框架提供的一种遍历集合元素的工具。与增强for循环相比，迭代器提供了更多的操作灵活性，例如在遍历过程中安全地删除元素。

2.1 基本使用

使用迭代器遍历集合的基本步骤包括获取迭代器对象、通过hasNext()方法判断是否有下一个元素、通过next()方法获取下一个元素：

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("item1");
list.add("item2");
list.add("item3");
Iterator<String> iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    String item = iterator.next();
    System.out.println(item);
}

2.2 删除元素

迭代器提供了remove()方法，允许在遍历过程中安全地删除集合中的元素。这是增强for循环无法实现的：

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("item1");
list.add("item2");
list.add("item3");
Iterator<String> iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    String item = iterator.next();
    if ("item2".equals(item)) {
        iterator.remove();
    }
}
for (String item : list) {
    System.out.println(item);
}

2.3 优缺点分析

迭代器的优点是提供了更强的操作灵活性，可以安全地修改集合结构。缺点是代码相对冗长，特别是在简单遍历操作时。

三、forEach方法

Java 8引入的forEach方法提供了一种基于Lambda表达式的集合遍历方式，使代码更加简洁和现代化。forEach方法是Iterable接口的一部分，允许对集合中的每个元素执行指定的操作。

3.1 基本使用

forEach方法的基本语法是将Lambda表达式传递给forEach方法：

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("item1");
list.add("item2");
list.add("item3");
list.forEach(item -> System.out.println(item));

3.2 使用方法引用

除了Lambda表达式，还可以使用方法引用，使代码更加简洁：

list.forEach(System.out::println);

3.3 适用于各种集合类型

forEach方法同样适用于所有实现了Iterable接口的集合类型：

Set<Integer> set = new HashSet<>();
set.add(1);
set.add(2);
set.add(3);
set.forEach(System.out::println);

3.4 优缺点分析

forEach方法的优点是语法简洁、现代化，并且与Lambda表达式和方法引用结合使用时，代码更加简洁明了。缺点是无法在遍历过程中修改集合结构，例如删除元素。

四、传统for循环

传统for循环使用索引来遍历集合，主要适用于实现了List接口的集合类型，因为List允许通过索引访问元素。

4.1 基本使用

传统for循环的基本语法是通过索引遍历集合：

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("item1");
list.add("item2");
list.add("item3");
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    System.out.println(list.get(i));
}

4.2 修改元素

传统for循环允许在遍历过程中修改集合中的元素：

for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    if ("item2".equals(list.get(i))) {
        list.set(i, "newItem2");
    }
}
for (String item : list) {
    System.out.println(item);
}

4.3 优缺点分析

传统for循环的优点是灵活性高，允许通过索引访问和修改元素。缺点是代码冗长，特别是在需要频繁访问集合大小或索引时，会导致代码可读性降低。并且，传统for循环不适用于不支持索引访问的集合类型，例如Set。

五、Stream API

Java 8引入的Stream API为集合操作提供了一种功能强大且灵活的工具。Stream API允许对集合进行复杂的操作，如过滤、排序、映射和收集等，并且提供了一种声明式的编程风格。

5.1 基本使用

使用Stream API遍历集合的基本步骤包括创建流、定义操作和执行终端操作：

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("item1");
list.add("item2");
list.add("item3");
list.stream().forEach(System.out::println);

5.2 复杂操作

Stream API允许对集合进行复杂的操作，例如过滤和映射：

list.stream()
    .filter(item -> item.startsWith("item"))
    .map(String::toUpperCase)
    .forEach(System.out::println);

5.3 并行流

Stream API还支持并行流，通过并行处理提高性能：

list.parallelStream().forEach(System.out::println);

5.4 优缺点分析

Stream API的优点是功能强大、灵活性高，适用于各种复杂操作，并且支持并行处理。缺点是对于简单的遍历操作，代码相对复杂，不如增强for循环和forEach方法简洁。

六、总结

Java提供了多种遍历集合的方法，每种方法都有其优缺点和适用场景。增强for循环适合于简单的遍历操作，迭代器提供了更强的操作灵活性，forEach方法和Stream API则提供了现代化和功能强大的操作方式。选择合适的遍历方法可以提高代码的可读性和效率，同时满足不同的需求。

在实际应用中，可以根据具体的需求选择合适的遍历方法。例如，对于简单的遍历操作，可以选择增强for循环；对于需要在遍历过程中删除元素的操作，可以选择迭代器；对于需要进行复杂操作或并行处理的情况，可以选择Stream API。通过合理选择和使用这些方法，可以编写出高效、可读性强的代码。