java集合遍歷的幾種方式總結及詳細比較
集合類的通用遍歷方式, 用迭代器迭代：
Iterator it = list.iterator();
while(it.hasNext()) {
Object obj = it.next();
}Map遍歷方式：
1、通過獲取所有的key按照key來遍歷
//Set<Integer> set = map.keySet(); //得到所有key的集合
for (Integer in : map.keySet()) {
String str = map.get(in);//得到每個key多對用value的值
}2、通過Map.entrySet使用iterator遍歷key和value
Iterator<Map.Entry<Integer, String>> it = map.entrySet().iterator();
while (it.hasNext()) {
Map.Entry<Integer, String> entry = it.next();
System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());
}3、通過Map.entrySet遍歷key和value，推薦，尤其是容量大時
for (Map.Entry<Integer, String> entry : map.entrySet()) {
//Map.entry<Integer,String> 映射項（鍵-值對） 有幾個方法：用上面的名字entry
//entry.getKey() ;entry.getValue(); entry.setValue();
//map.entrySet() 返回此映射中包含的映射關系的 Set視圖。
System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());
}4、通過Map.values()遍歷所有的value，但不能遍歷key
for (String v : map.values()) {
System.out.println("value= " + v);
}List遍歷方式：
第一種：
for(Iterator iterator = list.iterator();iterator.hasNext();){
int i = (Integer) iterator.next();
System.out.println(i);
}第二種：
Iterator iterator = list.iterator();
while(iterator.hasNext()){
int i = (Integer) iterator.next();
System.out.println(i);
}第三種：
for (Object object : list) {
System.out.println(object);
}第四種：
for(int i = 0 ;i<list.size();i++) {
int j= (Integer) list.get(i);
System.out.println(j);
}數據元素是怎樣在內存中存放的？
主要有2種存儲方式：
1、順序存儲，Random Access（Direct Access）：
這種方式，相鄰的數據元素存放于相鄰的內存地址中，整塊內存地址是連續(xù)的。可以根據元素的位置直接計算出內存地址，直接進行讀取。讀取一個特定位置元素的平均時間復雜度為O(1)。正常來說，只有基于數組實現的集合，才有這種特性。Java中以ArrayList為代表。
2、鏈式存儲，Sequential Access：
這種方式，每一個數據元素，在內存中都不要求處于相鄰的位置，每個數據元素包含它下一個元素的內存地址。不可以根據元素的位置直接計算出內存地址，只能按順序讀取元素。讀取一個特定位置元素的平均時間復雜度為O(n)。主要以鏈表為代表。Java中以LinkedList為代表。
每個遍歷方法的實現原理是什么？
1、傳統的for循環(huán)遍歷，基于計數器的：
遍歷者自己在集合外部維護一個計數器，然后依次讀取每一個位置的元素，當讀取到最后一個元素后，停止。主要就是需要按元素的位置來讀取元素。
2、迭代器遍歷，Iterator：
每一個具體實現的數據集合，一般都需要提供相應的Iterator。相比于傳統for循環(huán)，Iterator取締了顯式的遍歷計數器。所以基于順序存儲集合的Iterator可以直接按位置訪問數據。而基于鏈式存儲集合的Iterator，正常的實現，都是需要保存當前遍歷的位置。然后根據當前位置來向前或者向后移動指針。
3、foreach循環(huán)遍歷：
根據反編譯的字節(jié)碼可以發(fā)現，foreach內部也是采用了Iterator的方式實現，只不過Java編譯器幫我們生成了這些代碼。
各遍歷方式對于不同的存儲方式，性能如何？
1、傳統的for循環(huán)遍歷，基于計數器的：
因為是基于元素的位置，按位置讀取。所以我們可以知道，對于順序存儲，因為讀取特定位置元素的平均時間復雜度是O(1)，所以遍歷整個集合的平均時間復雜度為O(n)。而對于鏈式存儲，因為讀取特定位置元素的平均時間復雜度是O(n)，所以遍歷整個集合的平均時間復雜度為O(n2)（n的平方）。
ArrayList按位置讀取的代碼：直接按元素位置讀取。
transient Object[] elementData;
public E get(int index) {
rangeCheck(index);
return elementData(index);
}
E elementData(int index) {
return (E) elementData[index];
}LinkedList按位置讀取的代碼：每次都需要從第0個元素開始向后讀取。其實它內部也做了小小的優(yōu)化。
transient int size = 0;
transient Node<E> first;
transient Node<E> last;
public E get(int index) {
checkElementIndex(index);
return node(index).item;
}
Node<E> node(int index) {
if (index < (size >> 1)) { //查詢位置在鏈表前半部分，從鏈表頭開始查找
Node<E> x = first;
for (int i = 0; i < index; i++)
x = x.next;
return x;
} else { //查詢位置在鏈表后半部分，從鏈表尾開始查找
Node<E> x = last;
for (int i = size - 1; i > index; i--)
x = x.prev;
return x;
}
}2、迭代器遍歷，Iterator：
那么對于RandomAccess類型的集合來說，沒有太多意義，反而因為一些額外的操作，還會增加額外的運行時間。但是對于Sequential Access的集合來說，就有很重大的意義了，因為Iterator內部維護了當前遍歷的位置，所以每次遍歷，讀取下一個位置并不需要從集合的第一個元素開始查找，只要把指針向后移一位就行了，這樣一來，遍歷整個集合的時間復雜度就降低為O(n)；
（這里只用LinkedList做例子）LinkedList的迭代器，內部實現，就是維護當前遍歷的位置，然后操作指針移動就可以了：
代碼：
public E next() {
checkForComodification();
if (!hasNext())
throw new NoSuchElementException();
lastReturned = next;
next = next.next;
nextIndex++;
return lastReturned.item;
}
public E previous() {
checkForComodification();
if (!hasPrevious())
throw new NoSuchElementException();
lastReturned = next = (next == null) ? last : next.prev;
nextIndex--;
return lastReturned.item;
}3、foreach循環(huán)遍歷：
分析Java字節(jié)碼可知，foreach內部實現原理，也是通過Iterator實現的，只不過這個Iterator是Java編譯器幫我們生成的，所以我們不需要再手動去編寫。但是因為每次都要做類型轉換檢查，所以花費的時間比Iterator略長。時間復雜度和Iterator一樣。
Iterator和foreach字節(jié)碼如下：
//使用Iterator的字節(jié)碼：
Code:
0: new #16 // class java/util/ArrayList
3: dup
4: invokespecial #18 // Method java/util/ArrayList."<init>":()V
7: astore_1
8: aload_1
9: invokeinterface #19, 1 // InterfaceMethod java/util/List.iterator:()Ljava/util/Iterator;
14: astore_2
15: goto 25
18: aload_2
19: invokeinterface #25, 1 // InterfaceMethod java/util/Iterator.next:()Ljava/lang/Object;
24: pop
25: aload_2
26: invokeinterface #31, 1 // InterfaceMethod java/util/Iterator.hasNext:()Z
31: ifne 18
34: return
//使用foreach的字節(jié)碼：
Code:
0: new #16 // class java/util/ArrayList
3: dup
4: invokespecial #18 // Method java/util/ArrayList."<init>":()V
7: astore_1
8: aload_1
9: invokeinterface #19, 1 // InterfaceMethod java/util/List.iterator:()Ljava/util/Iterator;
14: astore_3
15: goto 28
18: aload_3
19: invokeinterface #25, 1 // InterfaceMethod java/util/Iterator.next:()Ljava/lang/Object;
24: checkcast #31 // class loop/Model
27: astore_2
28: aload_3
29: invokeinterface #33, 1 // InterfaceMethod java/util/Iterator.hasNext:()Z
34: ifne 18
37: return各遍歷方式的適用于什么場合？
1、傳統的for循環(huán)遍歷，基于計數器的：
順序存儲：讀取性能比較高。適用于遍歷順序存儲集合。
鏈式存儲：時間復雜度太大，不適用于遍歷鏈式存儲的集合。
2、迭代器遍歷，Iterator：
順序存儲：如果不是太在意時間，推薦選擇此方式，畢竟代碼更加簡潔，也防止了Off-By-One的問題。
鏈式存儲：意義就重大了，平均時間復雜度降為O(n)，所以推薦此種遍歷方式。
3、foreach循環(huán)遍歷：
foreach只是讓代碼更加簡潔了，但是他有一些缺點，就是遍歷過程中不能操作數據集合（刪除等），所以有些場合不使用。而且它本身就是基于Iterator實現的，但是由于類型轉換的問題，所以會比直接使用Iterator慢一點，但是還好，時間復雜度都是一樣的。所以怎么選擇，參考上面兩種方式，做一個折中的選擇。
Java的最佳實踐是什么？
Java數據集合框架中，提供了一個RandomAccess接口，該接口沒有方法，只是一個標記。通常被List接口的實現使用，用來標記該List的實現是否支持Random Access。
一個數據集合實現了該接口，就意味著它支持Random Access，按位置讀取元素的平均時間復雜度為O(1)。比如ArrayList。
而沒有實現該接口的，就表示不支持Random Access。比如LinkedList。
所以看來JDK開發(fā)者也是注意到這個問題的，那么推薦的做法就是，如果想要遍歷一個List，那么先判斷是否支持Random Access，也就是 list instanceof RandomAccess。
比如：
if (list instanceof RandomAccess) {
//使用傳統的for循環(huán)遍歷。
} else {
//使用Iterator或者foreach。
}以上這篇java集合遍歷的幾種方式總結及詳細比較就是小編分享給大家的全部內容了，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。
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