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循环遍历 Java 集合中元素的方法总结

news 来源：原创 2025/5/15 19:40:02

循环遍历 Java 集合中元素的方法

在 Java 中，有多种方法可以遍历集合中的元素。以下是几种常见的遍历方法及其优缺点：

1. for-each 循环

语法：

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

适用场景：所有集合类型（如 List、Set、Map 等）。
优点：
- 语法简洁，易于阅读。
- 遍历效率高，与迭代器类似。
缺点：
- 无法在遍历过程中修改集合（会抛出 ConcurrentModificationException）。
注意事项：
- 基于迭代器实现，与迭代器共享 fail-fast 机制。

2. Iterator 迭代器

语法：

Iterator<ElementType> iterator = collection.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    ElementType element = iterator.next();
    // 处理 element
    // 可以安全地在遍历中删除元素
    // iterator.remove();
}

适用场景：所有集合类型。
优点：
- 可安全地在遍历过程中删除元素（通过 remove() 方法）。
缺点：
- 无法添加元素（除非使用 ListIterator）。
注意事项：
- fail-fast 机制：检测到结构修改时抛出异常。
- 需手动管理迭代器生命周期。

3. 普通 for 循环

语法：

for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    ElementType element = list.get(i);
    // 处理 element
}

适用场景：List 或数组。
优点：
- 直接通过索引访问，效率高（尤其适合随机访问）。
缺点：
- 仅适用于有序集合（如 List）。
- 遍历中修改集合可能导致越界异常。
注意事项：
- 需预先获取集合长度（size()），适合需要索引操作的场景。

4. Java 8+ Stream API

语法：

collection.stream().forEach(element -> {
    // 处理 element
});

适用场景：所有集合类型。
优点：
- 支持链式操作（filter、map、reduce 等）。
- 可并行处理（parallel()）。
缺点：
- 性能开销较大（创建流对象）。
- 对简单遍历可能不够高效。
注意事项：
- 惰性求值：需终端操作（如 forEach()）触发执行。
- 不支持直接修改集合。

5. ListIterator

语法：

ListIterator<ElementType> listIterator = list.listIterator();
while (listIterator.hasNext()) {
    ElementType element = listIterator.next();
    // 处理 element
    // 可以安全地在遍历中增删元素
    // listIterator.remove();
    // listIterator.add(newElement);
}

适用场景：List 类型。
优点：
- 双向遍历（正向/反向）。
- 支持在遍历中增删元素。
缺点：
- 仅适用于 List。
- 逻辑较复杂。
注意事项：
- 维护游标位置需谨慎，避免越界。
- 与迭代器类似，有 fail-fast 机制。

6. Lambda 表达式

语法：

collection.forEach(element -> {
    // 处理 element
});

适用场景：所有集合类型。
优点：
- 代码简洁。
- 与 Stream API 结合使用更强大。
缺点：
- 对简单遍历可能冗余。
- 需 Java 8+ 支持。
注意事项：
- 需配合 forEach() 或 Stream API 使用。
- 无法在遍历中修改集合。

表格总结优缺点

方法	适用场景	优点	缺点	注意事项
for-each循环	所有集合类型	- 语法简洁 - 遍历效率高（与迭代器类似）	- 无法在遍历过程中修改集合（会抛出 `ConcurrentModificationException`）	- 基于迭代器实现，与迭代器共享 `fail-fast` 机制
Iterator迭代器	所有集合类型	- 可安全地在遍历中删除元素（`remove()`）	- 无法添加元素（除非使用 `ListIterator`）	- `fail-fast` 机制：检测到结构修改时抛出异常 - 需手动管理迭代器生命周期
普通for循环	List或数组	- 直接通过索引访问，效率高（尤其适合随机访问）	- 仅适用于有序集合（如 `List`） - 遍历中修改集合可能导致越界异常	- 需预先获取集合长度（`size()`），适合需要索引操作的场景
Java 8+ Stream API	所有集合类型	- 支持链式操作（`filter/map/reduce`等） - 可并行处理（`parallel()`）	- 性能开销较大（创建流对象） - 对简单遍历可能不够高效	- 惰性求值：需终端操作（如 `forEach()`）触发执行 - 不支持直接修改集合
ListIterator	List类型	- 双向遍历（正向/反向） - 支持在遍历中增删元素	- 仅适用于 `List` - 逻辑较复杂	- 维护游标位置需谨慎，避免越界 - 与迭代器类似，有 `fail-fast` 机制
Lambda表达式	所有集合类型	- 代码简洁 - 与 Stream API 结合使用更强大	- 对简单遍历可能冗余 - 需 Java 8+ 支持	- 需配合 `forEach()` 或 Stream API 使用 - 无法在遍历中修改集合

选择建议

简单遍历：
- for-each循环：语法简洁，适合只读操作。
- 普通for循环：需索引访问时（如 List）优先选择。
遍历中修改集合：
- Iterator：安全删除元素（通过 remove()）。
- ListIterator：双向遍历或需增删元素时使用。
复杂操作（过滤/映射/聚合）：
- Stream API：结合 Lambda 表达式，代码更简洁且功能强大。
多线程环境：
- 使用 CopyOnWriteArrayList 等线程安全集合，避免 ConcurrentModificationException。