Java中ArrayList集合的遍歷方式的多種方法
更新時(shí)間：2025年05月29日 09:28:02 作者：AA-代碼批發(fā)V哥
本文主要介紹了Java中ArrayList集合的遍歷方式的多種方法,包括普通for循環(huán)、增強(qiáng)for循環(huán)、迭代器、ListIterator、Stream API和并行流,具有一定的參考價(jià)值,感興趣的可以了解一下
一、前言
Java中ArrayList是常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之一，它基于動(dòng)態(tài)數(shù)組實(shí)現(xiàn)，允許我們存儲(chǔ)和操作對(duì)象集合。對(duì)ArrayList進(jìn)行遍歷是日常開(kāi)發(fā)中頻繁使用的操作，但遍歷方式多種多樣，不同場(chǎng)景下選擇合適的遍歷方式至關(guān)重要。本文我將詳細(xì)介紹ArrayList的各種遍歷方式、性能對(duì)比及適用場(chǎng)景，幫你在實(shí)際項(xiàng)目中做出最優(yōu)選擇。
二、ArrayList概述
ArrayList是Java集合框架中List接口的一個(gè)實(shí)現(xiàn)類，位于java.util包下。它的底層是基于動(dòng)態(tài)數(shù)組實(shí)現(xiàn)的，這意味著它可以根據(jù)元素的數(shù)量自動(dòng)調(diào)整容量。與傳統(tǒng)數(shù)組相比，ArrayList的容量可以動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)，提供了更靈活的元素存儲(chǔ)方式。
下面是一個(gè)簡(jiǎn)單創(chuàng)建和使用ArrayList的示例：
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class ArrayListDemo {
public static void main(String[] args) {
// 創(chuàng)建ArrayList實(shí)例
List<String> list = new ArrayList<>();
// 添加元素
list.add("Java");
list.add("Python");
list.add("C++");
// 訪問(wèn)元素
System.out.println("第一個(gè)元素：" + list.get(0));
// 修改元素
list.set(1, "JavaScript");
// 刪除元素
list.remove(2);
// 打印ArrayList
System.out.println("ArrayList內(nèi)容：" + list);
}
}
ArrayList的特點(diǎn)包括：
- 允許存儲(chǔ)null元素
- 元素有序且可重復(fù)
- 動(dòng)態(tài)擴(kuò)容，無(wú)需手動(dòng)管理容量
- 支持隨機(jī)訪問(wèn)，通過(guò)索引快速訪問(wèn)元素
三、ArrayList的遍歷方式
1. 普通for循環(huán)遍歷
普通for循環(huán)是最基本的遍歷方式，通過(guò)控制索引來(lái)訪問(wèn)ArrayList中的每個(gè)元素。
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class ForLoopTraversal {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Apple");
list.add("Banana");
list.add("Cherry");
// 普通for循環(huán)遍歷
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
System.out.println("元素" + i + "：" + list.get(i));
}
}
}
優(yōu)點(diǎn)：
- 可以精確控制遍歷的起始和結(jié)束位置
- 支持雙向遍歷（修改索引的遞增方式）
- 可以在遍歷過(guò)程中修改元素（通過(guò)set方法）
缺點(diǎn)：
- 代碼相對(duì)繁瑣，需要手動(dòng)管理索引
- 如果不注意索引范圍，容易出現(xiàn)IndexOutOfBoundsException異常
2. 增強(qiáng)for循環(huán)遍歷
增強(qiáng)for循環(huán)（也稱為foreach循環(huán)）是Java 5引入的語(yǔ)法糖，用于簡(jiǎn)化集合和數(shù)組的遍歷。
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class EnhancedForLoopTraversal {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Apple");
list.add("Banana");
list.add("Cherry");
// 增強(qiáng)for循環(huán)遍歷
for (String fruit : list) {
System.out.println("水果：" + fruit);
}
}
}
優(yōu)點(diǎn)：
- 代碼簡(jiǎn)潔，減少了樣板代碼
- 提高了代碼的可讀性
- 避免了索引越界的風(fēng)險(xiǎn)
缺點(diǎn)：
- 無(wú)法獲取當(dāng)前元素的索引（除非使用額外的計(jì)數(shù)器）
- 不支持在遍歷過(guò)程中修改集合結(jié)構(gòu)（如添加、刪除元素）
- 只能單向遍歷
3. 迭代器遍歷
迭代器（Iterator）是Java集合框架提供的一種標(biāo)準(zhǔn)遍歷機(jī)制，所有實(shí)現(xiàn)了Collection接口的集合類都支持迭代器。
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
public class IteratorTraversal {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Apple");
list.add("Banana");
list.add("Cherry");
// 獲取迭代器
Iterator<String> iterator = list.iterator();
// 使用迭代器遍歷
while (iterator.hasNext()) {
String fruit = iterator.next();
System.out.println("水果：" + fruit);
// 可以安全地刪除當(dāng)前元素
if ("Banana".equals(fruit)) {
iterator.remove();
}
}
System.out.println("刪除后的列表：" + list);
}
}
優(yōu)點(diǎn)：
- 提供了統(tǒng)一的遍歷接口，適用于所有實(shí)現(xiàn)了Collection接口的集合
- 支持在遍歷過(guò)程中安全地刪除元素（通過(guò)Iterator的remove方法）
缺點(diǎn)：
- 代碼相對(duì)冗長(zhǎng)
- 只能單向遍歷
- 性能略低于普通for循環(huán)
4. ListIterator遍歷
ListIterator是Iterator的子接口，專門(mén)用于遍歷List集合，提供了比Iterator更豐富的功能。
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.ListIterator;
public class ListIteratorTraversal {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Apple");
list.add("Banana");
list.add("Cherry");
// 獲取ListIterator（從列表開(kāi)頭開(kāi)始）
ListIterator<String> listIterator = list.listIterator();
// 正向遍歷
System.out.println("正向遍歷：");
while (listIterator.hasNext()) {
System.out.println("水果：" + listIterator.next());
}
// 反向遍歷（需要先將指針移到末尾）
System.out.println("\n反向遍歷：");
while (listIterator.hasPrevious()) {
System.out.println("水果：" + listIterator.previous());
}
// 在遍歷過(guò)程中添加元素
listIterator = list.listIterator();
while (listIterator.hasNext()) {
String fruit = listIterator.next();
if ("Banana".equals(fruit)) {
listIterator.add("Orange");
}
}
System.out.println("\n添加后的列表：" + list);
}
}
優(yōu)點(diǎn)：
- 支持雙向遍歷（向前和向后）
- 支持在遍歷過(guò)程中添加、修改和刪除元素
- 可以獲取當(dāng)前元素的索引位置
缺點(diǎn)：
- 只能用于List集合，通用性不如Iterator
- 代碼相對(duì)復(fù)雜，使用場(chǎng)景相對(duì)有限
5. Java 8 Stream API遍歷
Java 8引入的Stream API提供了一種函數(shù)式編程風(fēng)格的集合處理方式，可以更簡(jiǎn)潔地實(shí)現(xiàn)集合的遍歷和處理。
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class StreamApiTraversal {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Apple");
list.add("Banana");
list.add("Cherry");
// 使用Stream API的forEach方法遍歷
System.out.println("使用Stream API遍歷：");
list.stream().forEach(fruit -> {
System.out.println("水果：" + fruit);
});
// 過(guò)濾并遍歷（只打印長(zhǎng)度大于5的水果）
System.out.println("\n過(guò)濾后的結(jié)果：");
list.stream()
.filter(fruit -> fruit.length() > 5)
.forEach(fruit -> System.out.println("水果：" + fruit));
// 并行流遍歷（適用于大數(shù)據(jù)量并行處理）
System.out.println("\n使用并行流遍歷：");
list.parallelStream().forEach(fruit -> {
System.out.println("水果：" + fruit + "（線程：" + Thread.currentThread().getName() + "）");
});
}
}
優(yōu)點(diǎn)：
- 代碼簡(jiǎn)潔，支持鏈?zhǔn)讲僮?/li>
- 支持函數(shù)式編程風(fēng)格，提高代碼可讀性
- 可以方便地進(jìn)行過(guò)濾、映射、聚合等操作
- 并行流支持多線程并行處理，提高大數(shù)據(jù)量下的處理效率
缺點(diǎn)：
- 對(duì)于簡(jiǎn)單的遍歷場(chǎng)景，可能顯得過(guò)于重量級(jí)
- 并行流在某些場(chǎng)景下可能引入線程安全問(wèn)題和額外的開(kāi)銷
- 調(diào)試相對(duì)困難
四、性能對(duì)比與分析
不同的遍歷方式在性能上可能存在差異，特別是在處理大量數(shù)據(jù)時(shí)。下面通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的性能測(cè)試來(lái)比較各種遍歷方式的執(zhí)行時(shí)間。
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.ListIterator;
public class PerformanceComparison {
public static void main(String[] args) {
// 創(chuàng)建一個(gè)包含100萬(wàn)個(gè)元素的ArrayList
List<Integer> list = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
list.add(i);
}
// 測(cè)試普通for循環(huán)遍歷
long startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
list.get(i);
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("普通for循環(huán)遍歷耗時(shí)：" + (endTime - startTime) + "ms");
// 測(cè)試增強(qiáng)for循環(huán)遍歷
startTime = System.currentTimeMillis();
for (Integer num : list) {
// 空循環(huán)，僅測(cè)試遍歷時(shí)間
}
endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("增強(qiáng)for循環(huán)遍歷耗時(shí)：" + (endTime - startTime) + "ms");
// 測(cè)試迭代器遍歷
startTime = System.currentTimeMillis();
Iterator<Integer> iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
iterator.next();
}
endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("迭代器遍歷耗時(shí)：" + (endTime - startTime) + "ms");
// 測(cè)試ListIterator遍歷
startTime = System.currentTimeMillis();
ListIterator<Integer> listIterator = list.listIterator();
while (listIterator.hasNext()) {
listIterator.next();
}
endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("ListIterator遍歷耗時(shí)：" + (endTime - startTime) + "ms");
// 測(cè)試Stream API遍歷
startTime = System.currentTimeMillis();
list.stream().forEach(num -> {
// 空處理，僅測(cè)試遍歷時(shí)間
});
endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("Stream API遍歷耗時(shí)：" + (endTime - startTime) + "ms");
// 測(cè)試并行流遍歷
startTime = System.currentTimeMillis();
list.parallelStream().forEach(num -> {
// 空處理，僅測(cè)試遍歷時(shí)間
});
endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("并行流遍歷耗時(shí)：" + (endTime - startTime) + "ms");
}
}
性能測(cè)試結(jié)果分析
在不同的測(cè)試環(huán)境下，各種遍歷方式的性能表現(xiàn)可能有所不同，但通?？梢缘贸鲆韵陆Y(jié)論：
- 普通for循環(huán)在處理ArrayList時(shí)性能最優(yōu)，因?yàn)樗苯油ㄟ^(guò)索引訪問(wèn)元素，沒(méi)有額外的開(kāi)銷。
- 增強(qiáng)for循環(huán)和迭代器遍歷的性能接近，它們?cè)诘讓訉?shí)現(xiàn)上是相似的。增強(qiáng)for循環(huán)實(shí)際上是迭代器的語(yǔ)法糖。
- ListIterator遍歷的性能略低于普通迭代器，因?yàn)樗峁┝烁嗟墓δ堋?/li>
- Stream API遍歷的性能在處理小數(shù)據(jù)量時(shí)與增強(qiáng)for循環(huán)接近，但在大數(shù)據(jù)量下可能略慢。
- 并行流遍歷在多核處理器上處理大數(shù)據(jù)量時(shí)性能優(yōu)勢(shì)明顯，但在小數(shù)據(jù)量或單核處理器上可能表現(xiàn)更差，因?yàn)椴⑿辛餍枰獎(jiǎng)?chuàng)建和管理線程池，帶來(lái)額外的開(kāi)銷。
五、遍歷方式的選擇建議
根據(jù)不同的場(chǎng)景和需求，可以選擇合適的遍歷方式：
- 如果需要在遍歷過(guò)程中修改集合結(jié)構(gòu)（添加、刪除元素），可以使用迭代器（Iterator或ListIterator）。特別是ListIterator支持在遍歷過(guò)程中添加、修改和刪除元素。
- 如果需要雙向遍歷，只能使用ListIterator。
- 如果代碼簡(jiǎn)潔性是首要考慮，增強(qiáng)for循環(huán)是不錯(cuò)的選擇。它適用于簡(jiǎn)單的遍歷場(chǎng)景，不需要索引和修改集合結(jié)構(gòu)的情況。
- 如果需要對(duì)元素進(jìn)行復(fù)雜的處理或聚合操作，Stream API提供了更強(qiáng)大和靈活的功能。它支持過(guò)濾、映射、排序、聚合等操作，可以使代碼更加簡(jiǎn)潔和可讀。
- 如果處理的數(shù)據(jù)量很大且在多核處理器上運(yùn)行，可以考慮使用并行流提高性能。但要注意并行流可能引入的線程安全問(wèn)題。
- 如果追求極致性能，特別是在處理大量數(shù)據(jù)時(shí)，普通for循環(huán)是最佳選擇。
六、常見(jiàn)遍歷陷阱與注意事項(xiàng)
1. 并發(fā)修改異常（ConcurrentModificationException）
在使用增強(qiáng)for循環(huán)或迭代器遍歷集合時(shí)，如果在遍歷過(guò)程中修改集合結(jié)構(gòu)（添加、刪除元素），會(huì)拋出ConcurrentModificationException異常。
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class ConcurrentModificationExample {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Apple");
list.add("Banana");
list.add("Cherry");
// 錯(cuò)誤示例：使用增強(qiáng)for循環(huán)刪除元素
try {
for (String fruit : list) {
if ("Banana".equals(fruit)) {
list.remove(fruit); // 會(huì)拋出ConcurrentModificationException
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
// 正確示例：使用迭代器刪除元素
list = new ArrayList<>();
list.add("Apple");
list.add("Banana");
list.add("Cherry");
java.util.Iterator<String> iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
String fruit = iterator.next();
if ("Banana".equals(fruit)) {
iterator.remove(); // 安全刪除元素
}
}
System.out.println("刪除后的列表：" + list);
}
}
2. 迭代器失效問(wèn)題
在使用迭代器遍歷集合時(shí)，如果通過(guò)集合本身的方法（而不是迭代器的方法）修改集合結(jié)構(gòu)，會(huì)導(dǎo)致迭代器失效。
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
public class IteratorInvalidationExample {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Apple");
list.add("Banana");
list.add("Cherry");
Iterator<String> iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
String fruit = iterator.next();
if ("Banana".equals(fruit)) {
// 錯(cuò)誤：使用集合的remove方法，而不是迭代器的remove方法
list.remove(fruit); // 會(huì)導(dǎo)致迭代器失效
}
}
}
}
3. 并行流的線程安全問(wèn)題
在使用并行流處理集合時(shí)，如果操作共享資源，需要注意線程安全問(wèn)題。
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class ParallelStreamThreadSafety {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> list = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
list.add(i);
}
// 非線程安全的累加器
int sum = 0;
// 錯(cuò)誤示例：并行流中修改非線程安全的共享變量
list.parallelStream().forEach(num -> {
sum += num; // 線程不安全的操作
});
System.out.println("錯(cuò)誤的累加結(jié)果：" + sum); // 結(jié)果可能不正確
// 正確示例：使用線程安全的累加器
java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger safeSum = new java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger(0);
list.parallelStream().forEach(num -> {
safeSum.addAndGet(num); // 線程安全的操作
});
System.out.println("正確的累加結(jié)果：" + safeSum.get());
}
}
總結(jié)
本文我詳細(xì)介紹了Java中ArrayList集合的多種遍歷方式：普通for循環(huán)、增強(qiáng)for循環(huán)、迭代器、ListIterator、Stream API和并行流。每種遍歷方式都有其特點(diǎn)和適用場(chǎng)景，應(yīng)根據(jù)具體需求選擇合適的遍歷方式。
在實(shí)際開(kāi)發(fā)中，除了考慮功能需求外，還應(yīng)關(guān)注代碼的性能和可讀性。對(duì)于簡(jiǎn)單的遍歷場(chǎng)景，建議優(yōu)先使用增強(qiáng)for循環(huán)或Stream API；對(duì)于需要高性能的大數(shù)據(jù)量處理，普通for循環(huán)或并行流是更好的選擇；而在需要靈活控制遍歷過(guò)程的場(chǎng)景下，迭代器或ListIterator則更為合適。
到此這篇關(guān)于Java中ArrayList集合的遍歷方式的多種方法的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java ArrayList集合遍歷內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
您可能感興趣的文章:
相關(guān)文章
java開(kāi)發(fā)Dubbo注解Adaptive實(shí)現(xiàn)原理
這篇文章主要為大家介紹了java開(kāi)發(fā)Dubbo注解Adaptive實(shí)現(xiàn)原理詳解，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進(jìn)步，早日升職加薪2022-09-09
lambda表達(dá)式解決java后臺(tái)分組排序過(guò)程解析
這篇文章主要介紹了lambda表達(dá)式解決java后臺(tái)分組排序過(guò)程解析,文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友可以參考下2019-10-10
這篇文章主要介紹了springboot中jsp配置tiles全過(guò)程，具有很好的參考價(jià)值，希望對(duì)大家有所幫助。如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教2022-10-10
詳細(xì)分析Java并發(fā)集合LinkedBlockingQueue的用法
這篇文章主要介紹了詳細(xì)分析Java并發(fā)集合LinkedBlockingQueue的用法，小編覺(jué)得挺不錯(cuò)的，現(xiàn)在分享給大家，也給大家做個(gè)參考。一起跟隨小編過(guò)來(lái)看看吧2018-04-04
日志，通常不會(huì)在需求階段作為一個(gè)功能單獨(dú)提出來(lái)，也不會(huì)在產(chǎn)品方案中看到它的細(xì)節(jié)。但是，這絲毫不影響它在任何一個(gè)系統(tǒng)中的重要的地位，這篇文章主要介紹了SpringBoot日志配置2022-10-10
java中Iterator和ListIterator實(shí)例詳解
這篇文章主要介紹了java中Iterator和ListIterator實(shí)例詳解，具有一定借鑒價(jià)值，需要的朋友可以參考下。2017-12-12
SpringBoot+MinIO實(shí)現(xiàn)對(duì)象存儲(chǔ)方式
這篇文章主要介紹了SpringBoot+MinIO實(shí)現(xiàn)對(duì)象存儲(chǔ)方式,具有很好的參考價(jià)值,希望對(duì)大家有所幫助,如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教2024-08-08
JavaWeb實(shí)戰(zhàn)之用Servlet+JDBC實(shí)現(xiàn)用戶登錄與注冊(cè)
這篇文章主要介紹了JavaWeb實(shí)戰(zhàn)之用Servlet+JDBC實(shí)現(xiàn)用戶登錄與注冊(cè),文中有非常詳細(xì)的代碼示例,對(duì)正在學(xué)習(xí)java的小伙伴們有很大的幫助,需要的朋友可以參考下2021-04-04
每日六道java新手入門(mén)面試題,通往自由的道路第二天
這篇文章主要為大家分享了最有價(jià)值的6道java面試題，涵蓋內(nèi)容全面，包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法相關(guān)的題目、經(jīng)典面試編程題等，對(duì)hashCode方法的設(shè)計(jì)、垃圾收集的堆和代進(jìn)行剖析，感興趣的小伙伴們可以參考一下2021-06-06
基于mybatis查詢結(jié)果映射不到對(duì)象的處理
這篇文章主要介紹了mybatis查詢結(jié)果映射不到對(duì)象的處理方案，具有很好的參考價(jià)值，希望對(duì)大家有所幫助。如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教2021-08-08