Java基础 集合(一)Collection与Iterator Iterable迭代器详解以及集合在for循环下如何删除

目录

简介

Iterator和Iterable

for循环删除问题

for-each下删除数据

解决方法

for下删除数据

解决方法


前言-与正文无关

        生活远不止眼前的苦劳与奔波,它还充满了无数值得我们去体验和珍惜的美好事物。在这个快节奏的世界中,我们往往容易陷入工作的漩涡,忘记了停下脚步,感受周围的世界。让我们一起提醒自己,要适时放慢脚步,欣赏生活中的每一道风景,享受与家人朋友的温馨时光,发现那些平凡日子里隐藏的幸福时刻。因为,这些点点滴滴汇聚起来的,才是构成我们丰富多彩生活的本质。希望每个人都能在繁忙的生活中找到自己的快乐之源,不仅仅为了生存而工作,更为了更好的生活而生活。

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简介

       集合可以看作是一种容器,用来存储对象信息。所有集合类都位于java.util包下,值得一提的是支持多线程的集合类位于java.util.concurrent包下。

Java基础 集合(一)Collection与Iterator Iterable迭代器详解以及集合在for循环下如何删除_第1张图片

        Java 中的 Collection 接口是 Java 集合框架的根接口之一。它提供了一组标准的方法,用于操作数据集合。Collection 接口本身不直接实现,而是通过各种具体的集合实现(如 ListSetQueue 等)。

集合总结:(以 JDK1.8 为例)

数据类型 插入、删除时间复杂度 查询时间复杂度 底层数据结构 是否线程安全
Vector O(N) O(1) 数组 是(已淘汰)
ArrayList O(N) O(1) 数组
LinkedList O(1) O(N) 双向链表
HashSet O(1) O(1) 数组+链表+红黑树
TreeSet O(logN) O(logN) 红黑树
LinkedHashSet O(1) O(1)~O(N) 数组 + 链表 + 红黑树
ArrayDeque O(N) O(1) 数组
PriorityQueue O(logN) O(logN) 堆(数组实现)
HashMap O(1) ~ O(N) O(1) ~ O(N) 数组+链表+红黑树
TreeMap O(logN) O(logN) 数组+红黑树
HashTable O(1) / O(N) O(1) / O(N) 数组+链表 是(已淘汰)

Iterator和Iterable

在第一次看这两个接口,真以为是一模一样的,没发现里面有啥不同,存在即合理,它们两个还是有本质上的区别的。

首先来看Iterator接口:

public interface Iterator {
    boolean hasNext();
    E next();
    void remove();
}

提供的API接口含义如下:

  • hasNext():判断集合中是否存在下一个对象,如果迭代器有更多的元素,则返回 true
  • next():返回集合中的下一个对象,并将访问指针移动一位
  • remove():删除集合中调用next()方法返回的对象

   Iterator 接口用于遍历集合(Collection)中的元素。它提供了一种标准的方法来逐个访问集合中的元素,而不需要了解集合的内部结构。

在早期,遍历集合的方式只有一种,通过Iterator迭代器操作

List list = new ArrayList<>();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
//获取此集合的迭代器
Iterator iter = list.iterator();
// 遍历
while (iter.hasNext()) {
    // 获取遍历到当前下标的值
    Integer next = iter.next();
    System.out.println(next);
    if (next == 2) { 
        //删除数据
        iter.remove(); 
    }
}

再来看看Iterable 接口

Iterable是对Iterator的封装,在JDK 1.8时,实现了Iterable接口的集合可以使用增强 for 循环遍历集合对象,我们通过反编译后发现底层还是使用Iterator迭代器进行遍历,其实说白了他还是迭代器也是我们常用的for-each 循环。

请往下看。

public interface Iterable {
    Iterator iterator();
    // JDK 1.8
    default void forEach(Consumer action) {
        Objects.requireNonNull(action);
        for (T t : this) {
            action.accept(t);
        }
    }
}

可以看到Iterable接口里面提供了Iterator接口,所以实现了Iterable接口的集合依旧可以使用迭代器遍历和操作集合中的对象;

而在 JDK 1.8中,Iterable提供了一个新的方法forEach(),它允许使用增强 for 循环遍历对象。

Iterable 接口的集合类可以通过 for-each 循环进行迭代。

List list = new ArrayList<>();
for (Integer num : list) {
    System.out.println(num);
}

我们通过命令:javap -c反编译上面的这段代码后,发现它只是 Java 中的一个语法糖,本质上还是调用Iterator去遍历

翻译成代码,就和一开始的Iterator迭代器遍历方式基本相同了。

Iterator iter = list.iterator();
while (iter.hasNext()) {
    Integer num = iter.next();
    System.out.println(num);
}

for循环删除问题

使用场景: 当你需要遍历一个集合并可能在遍历过程中删除元素时,你需要使用 Iterator或者特殊的for循环,你要知道在ArrayList的for循环中是不被允许的。

for-each下删除数据

执行下述代码

public class Test01 {

    public static void main(String[] args) {
        List list = new ArrayList<>();
        list.add("shuaige");
        list.add("laotou");
        list.add("meinv");
        list.add("shuaige");
        list.add("shuaige");

        for (String s : list) {
            if (s.equals("shuaige")) {
                list.remove(s);
            }

        }
        System.out.println(list);

    }
}

删除会报ConcurrentModificationException错,list发生数量变化,原因是:在单线程环境中,当迭代器创建后,除了迭代器自己的 remove 方法外,还有其他方式对集合进行结构上的修改。说白了for-each循环就是迭代器,迭代器不允许直接操作list删除数据!

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解决方法

迭代器删除法

 public static void main(String[] args) {
        List list = new ArrayList<>();
        list.add("shuaige");
        list.add("laotou");
        list.add("meinv");
        list.add("shuaige");
        list.add("shuaige");
        Iterator iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            if (iterator.next().equals("shuaige")){
                iterator.remove();
            }

        }

        System.out.println(list);

    }

Java基础 集合(一)Collection与Iterator Iterable迭代器详解以及集合在for循环下如何删除_第3张图片

for下删除数据

正常for循环不会报错但是值会删错,但是结果不是我们想要的结果,

 public static void main(String[] args) {
        List list = new ArrayList<>();
        list.add("shuaige");
        list.add("laotou");
        list.add("meinv");
        list.add("shuaige");
        list.add("shuaige");
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            if (list.get(i).equals("shuaige")) {
                list.remove(i);
            }
        }

        System.out.println(list);

    }

结果:

原因:因为在list通过for循环遍历中删除元素之后,后面的元素会上前替补前面元素的位置,所以会漏掉一些值遍历进而有些值无法删除.Java基础 集合(一)Collection与Iterator Iterable迭代器详解以及集合在for循环下如何删除_第4张图片

解决方法

倒序删除

    public static void main(String[] args) {
        List list = new ArrayList<>();
        list.add("shuaige");
        list.add("laotou");
        list.add("meinv");
        list.add("shuaige");
        list.add("shuaige");
        for (int i = list.size()-1; i >= 0; i--) {
            if (list.get(i).equals("shuaige")) {
                list.remove(i);
            }
        }

        System.out.println(list);

    }

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