一、集合类的通用遍历方式, 用迭代器迭代:

1.迭代遍历while

Iterator it = list.iterator(); 

while(it.hasNext()){ 

Object obj = it.next(); 

System.out.println(it.next()); 

}



2.迭代遍历for

for(Iterator it = it.iterator(); it.hasNext();){ 

System.out.printin(it.next());}



二、List遍历方式:

1.迭代遍历while:

Iterator iterator = list.iterator(); 

while(iterator.hasNext()){ 

    int i = (Integer) iterator.next(); 

    System.out.println(i); 

}



2.迭代遍历for:

for(Iterator iterator = list.iterator();iterator.hasNext();){                     

    int i = (Integer) iterator.next();                    

    System.out.println(i);                

}


3.增强for循环遍历:

for (Object object : list) {  

    System.out.println(object);  

}



4.类似数组形式遍历:

for(int i = 0 ;i<list.size();i++) {   

    int j= (Integer) list.get(i); 

    System.out.println(j);   

}



三、Set遍历方式:

1.迭代遍历while:  

Set<String> set = new HashSet<String>();   

Iterator<String> it = set.iterator();   

while (it.hasNext()) {   

  String str = it.next();   

  System.out.println(str);   

}



2.迭代遍历for:

for(Iterator iter = set.iterator();iter.hasNext();){ 

   Integer v = (Integer)iter.next(); 

   System.out.println(v); 

}



3.增强for循环遍历:  

for (String str : set) {   

      System.out.println(str);   

}

 

4.增强for循环遍历的补充
优点还体现在泛型 假如 set中存放的是Object
Set<Object> set = new HashSet<Object>();

for循环遍历: 

for (Object obj: set) { 

      if(obj instanceof Integer){ 

                int aa= (Integer)obj; 

             }else if(obj instanceof String){ 

               String aa = (String)obj 

             } 

              …… 

}



四、Map遍历方式:

先初始化一个map

public class TestMap { 

  Map<String,String> map = new HashMap<String, String>(); 

}



1.keySet()方式  
(效率低,但是使用普遍。通过键找值遍历,键和值都可以遍历出来。)
原理:将Map转成Set集合(keySet()),通过Set的迭代器取出Set集合中的每一个元素(Iterator)就是Map集合中的所有的键,再通过get方法获取键对应的值。
(1)

Set<String> keySet = map.keySet(); 

      Iterator<String> it = keySet.iterator(); 

      while(it.hasNext()){ 

         String key = it.next(); 

         String value = map.get(key);    

         System.out.println(key + value); 

      }



(2)它的增强for循环写法:

for(String key:map.keySet()){ 

    System.out.println(key + map.get(key)); 

 }


2.entrySet()方式
(推荐,尤其是容量大时。这是最常见的并且在大多数情况下也是最可取的遍历方式。在键值都需要时使用。)
原理:通过Map中的entrySet()方法获取存放Map.Entry<K,V>对象的Set集合。面向对象的思想将map集合中的键和值映射关系打包为一个对象,就是Map.Entry,将该对象存入Set集合,Map.Entry是一个对象,那么该对象具备的getKey,getValue获得键和值。
(1)

Set<Map.Entry<String, String>> entrySet = map.entrySet(); 

      Iterator<Map.Entry<String, String>> it2 = entrySet.iterator(); 

      while(it2.hasNext()){ 

         Map.Entry<String, String> me = it2.next(); 

         String key2 = me.getKey(); 

         String value2 = me.getValue(); 

         System.out.println(key2 + value2); 

      }



(2)它的增强for循环写法:

for(Map.Entry<String, String> c : map.entrySet()){ 

     System.out.println(c.getKey() + c.getValue()); 

 }



补充说明:
其中:程序中:Set<String> entrySet = map.entrySet();
              Iterator<String> it = entrySet.iterator();
      相当于: Iterator<String> it = map.entrySet().iterator();

3. 仅需要键(keys)  keySet()
(1)

Set set = map.keySet(); 

Iterator iter = set.iterator(); 

while(iter.hasNext()){ 

   System.out.println(iter.next()); 

}


(2)它的增强for循环写法:

//遍历map中的键  

for (String key : map.keySet()) {  

  System.out.println("Key = " + key);  

}


4.仅需要值(values)  values()  不能获取到key对象
(1)

Collection<String> vs = map.values(); 

Iterator<String> it = vs.iterator(); 

while (it.hasNext()) { 

    String value = it.next(); 

    System.out.println(" value=" + value); 

}



(2)它的增强for循环写法:

//遍历map中的值  

for (String value : map.values()) {  

  System.out.println("Value = " + value);  

}




5.基于3.和4.的联合使用方式,即在for-each循环中遍历keys或values。
都采用增强for循环写法:

Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();  


//遍历map中的键  

for (Integer key : map.keySet()) {  

  System.out.println("Key = " + key);  

}  

//遍历map中的值  

for (Integer value : map.values()) {  

  System.out.println("Value = " + value);  

}



综上所述:Map遍历方式有9种可以采用,可根据实际业务需要选择其中合适的一种。

五、数据元素是怎样在内存中存放的?

主要有2种存储方式:
1、顺序存储,Random Access(Direct Access):
这种方式,相邻的数据元素存放于相邻的内存地址中,整块内存地址是连续的。可以根据元素的位置直接计算出内存地址,直接进行读取。读取一个特定位置元素的平均时间复杂度为O(1)。正常来说,只有基于数组实现的集合,才有这种特性。Java中以ArrayList为代表。

2、链式存储,Sequential Access:
这种方式,每一个数据元素,在内存中都不要求处于相邻的位置,每个数据元素包含它下一个元素的内存地址。不可以根据元素的位置直接计算出内存地址,只能按顺序读取元素。读取一个特定位置元素的平均时间复杂度为O(n)。主要以链表为代表。Java中以LinkedList为代表。

六、每个遍历方法的实现原理是什么?

1、传统的for循环遍历,基于计数器的:
遍历者自己在集合外部维护一个计数器,然后依次读取每一个位置的元素,当读取到最后一个元素后,停止。主要就是需要按元素的位置来读取元素。

2、迭代器遍历,Iterator:
每一个具体实现的数据集合,一般都需要提供相应的Iterator。相比于传统for循环,Iterator取缔了显式的遍历计数器。所以基于顺序存储集合的Iterator可以直接按位置访问数据。而基于链式存储集合的Iterator,正常的实现,都是需要保存当前遍历的位置。然后根据当前位置来向前或者向后移动指针。

3、foreach循环遍历:
根据反编译的字节码可以发现,foreach内部也是采用了Iterator的方式实现,只不过Java编译器帮我们生成了这些代码。

七、各遍历方式对于不同的存储方式,性能如何?

1、传统的for循环遍历,基于计数器的:
因为是基于元素的位置,按位置读取。所以我们可以知道,对于顺序存储,因为读取特定位置元素的平均时间复杂度是O(1),所以遍历整个集合的平均时间复杂度为O(n)。而对于链式存储,因为读取特定位置元素的平均时间复杂度是O(n),所以遍历整个集合的平均时间复杂度为O(n2)(n的平方)。

ArrayList按位置读取的代码:直接按元素位置读取。
LinkedList按位置读取的代码:每次都需要从第0个元素开始向后读取。其实它内部也做了小小的优化。

2、迭代器遍历,Iterator:
那么对于RandomAccess类型的集合来说,没有太多意义,反而因为一些额外的操作,还会增加额外的运行时间。但是对于Sequential Access的集合来说,就有很重大的意义了,因为Iterator内部维护了当前遍历的位置,所以每次遍历,读取下一个位置并不需要从集合的第一个元素开始查找,只要把指针向后移一位就行了,这样一来,遍历整个集合的时间复杂度就降低为O(n);
(这里只用LinkedList做例子)LinkedList的迭代器,内部实现,就是维护当前遍历的位置,然后操作指针移动就可以了。

3、foreach循环遍历:
分析Java字节码可知,foreach内部实现原理,也是通过Iterator实现的,只不过这个Iterator是Java编译器帮我们生成的,所以我们不需要再手动去编写。但是因为每次都要做类型转换检查,所以花费的时间比Iterator略长。时间复杂度和Iterator一样。

八、各遍历方式的适用于什么场合?

1、传统的for循环遍历,基于计数器的:
顺序存储:读取性能比较高。适用于遍历顺序存储集合。
链式存储:时间复杂度太大,不适用于遍历链式存储的集合。

2、迭代器遍历,Iterator:
顺序存储:如果不是太在意时间,推荐选择此方式,毕竟代码更加简洁,也防止了Off-By-One的问题。
链式存储:意义就重大了,平均时间复杂度降为O(n),还是挺诱人的,所以推荐此种遍历方式。

3、foreach循环遍历:
foreach只是让代码更加简洁了,但是他有一些缺点,就是遍历过程中不能操作数据集合(删除等),所以有些场合不使用。而且它本身就是基于Iterator实现的,但是由于类型转换的问题,所以会比直接使用Iterator慢一点,但是还好,时间复杂度都是一样的。所以怎么选择,参考上面两种方式,做一个折中的选择。

九、Java的最佳实践是什么?

Java数据集合框架中,提供了一个RandomAccess接口,该接口没有方法,只是一个标记。通常被List接口的实现使用,用来标记该List的实现是否支持Random Access。
一个数据集合实现了该接口,就意味着它支持Random Access,按位置读取元素的平均时间复杂度为O(1)。比如ArrayList。

而没有实现该接口的,就表示不支持Random Access。比如LinkedList。
所以看来JDK开发者也是注意到这个问题的,那么推荐的做法就是,如果想要遍历一个List,那么先判断是否支持Random Access,也就是 list instanceof RandomAccess。
比如:

if (list instanceof RandomAccess) { 

    //使用传统的for循环遍历。 

} else { 

    //使用Iterator或者foreach。 

}



本篇博文是小白我在大神的肩膀上,吸收整理出来的。衷心感谢大神们的无私奉献、厚薄积发的精神,这种品质给我们小白在技术上的成长带来了很大的帮助。