Będąc nieco nowym w języku Java, próbuję zapoznać się ze wszystkimi sposobami (lub przynajmniej tymi niepatologicznymi), które można iterować po liście (lub być może innych kolekcjach) i zaletami lub wadami każdego z nich.
Biorąc pod uwagę List
obiekt, znam następujące sposoby na zapętlenie wszystkich elementów:
while
/ do while
)// Not recommended (see below)!
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
E element = list.get(i);
// 1 - can call methods of element
// 2 - can use 'i' to make index-based calls to methods of list
// ...
}
Uwaga: Jak zauważył @amarseillan, ta forma jest kiepskim wyborem
do iteracji po Listach
, ponieważ rzeczywista implementacja metody
metody get
może nie być tak wydajna jak w przypadku użycia Iteratora
.
Na przykład, implementacje LinkedList
muszą przemierzyć wszystkie
elementy poprzedzające i, aby uzyskać i-ty element.
W powyższym przykładzie nie ma sposobu na to, aby implementacja List
mogła
"zapisać swoje miejsce", aby przyszłe iteracje były bardziej wydajne.
Dla ArrayList
nie ma to znaczenia, ponieważ złożoność/koszt get
jest stałym czasem (O(1)), podczas gdy dla LinkedList
jest to proporcjonalne do rozmiaru listy (O(n)).
Aby uzyskać więcej informacji na temat złożoności obliczeniowej wbudowanych implementacji Collections
, sprawdź to pytanie.
for (E element : list) {
// 1 - can call methods of element
// ...
}
for (Iterator<E> iter = list.iterator(); iter.hasNext(); ) {
E element = iter.next();
// 1 - can call methods of element
// 2 - can use iter.remove() to remove the current element from the list
// ...
}
for (ListIterator<E> iter = list.listIterator(); iter.hasNext(); ) {
E element = iter.next();
// 1 - can call methods of element
// 2 - can use iter.remove() to remove the current element from the list
// 3 - can use iter.add(...) to insert a new element into the list
// between element and iter->next()
// 4 - can use iter.set(...) to replace the current element
// ...
}
list.stream().map(e -> e + 1); // Can apply a transformation function for e
(Metoda mapy z Java 8's Stream API (patrz @i_am_zero's answer).)
W Javie 8 klasy kolekcji, które implementują Iterable
(na przykład wszystkie List
) mają teraz metodę forEach
, która może być używana zamiast instrukcji pętli for zademonstrowanej powyżej. (Tutaj jest inne pytanie, które zapewnia dobre porównanie).
Arrays.asList(1,2,3,4).forEach(System.out::println);
// 1 - can call methods of an element
// 2 - would need reference to containing object to remove an item
// (TODO: someone please confirm / deny this)
// 3 - functionally separates iteration from the action
// being performed with each item.
Arrays.asList(1,2,3,4).stream().forEach(System.out::println);
// Same capabilities as above plus potentially greater
// utilization of parallelism
// (caution: consequently, order of execution is not guaranteed,
// see [Stream.forEachOrdered][stream-foreach-ordered] for more
// information about this).
Jakie są inne sposoby, jeśli w ogóle istnieją?
(BTW, moje zainteresowanie nie wynika w ogóle z chęci optymalizacji wydajności; Chcę tylko wiedzieć, jakie formy są dostępne dla mnie jako dewelopera).
Przykład każdego z rodzajów wymienionych w pytaniu:
import java.util.*;
public class ListIterationExample {
public static void main(String []args){
List<Integer> numbers = new ArrayList<Integer>();
// populates list with initial values
for (Integer i : Arrays.asList(0,1,2,3,4,5,6,7))
numbers.add(i);
printList(numbers); // 0,1,2,3,4,5,6,7
// replaces each element with twice its value
for (int index=0; index < numbers.size(); index++) {
numbers.set(index, numbers.get(index)*2);
}
printList(numbers); // 0,2,4,6,8,10,12,14
// does nothing because list is not being changed
for (Integer number : numbers) {
number++; // number = new Integer(number+1);
}
printList(numbers); // 0,2,4,6,8,10,12,14
// same as above -- just different syntax
for (Iterator<Integer> iter = numbers.iterator(); iter.hasNext(); ) {
Integer number = iter.next();
number++;
}
printList(numbers); // 0,2,4,6,8,10,12,14
// ListIterator<?> provides an "add" method to insert elements
// between the current element and the cursor
for (ListIterator<Integer> iter = numbers.listIterator(); iter.hasNext(); ) {
Integer number = iter.next();
iter.add(number+1); // insert a number right before this
}
printList(numbers); // 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15
// Iterator<?> provides a "remove" method to delete elements
// between the current element and the cursor
for (Iterator<Integer> iter = numbers.iterator(); iter.hasNext(); ) {
Integer number = iter.next();
if (number % 2 == 0) // if number is even
iter.remove(); // remove it from the collection
}
printList(numbers); // 1,3,5,7,9,11,13,15
// ListIterator<?> provides a "set" method to replace elements
for (ListIterator<Integer> iter = numbers.listIterator(); iter.hasNext(); ) {
Integer number = iter.next();
iter.set(number/2); // divide each element by 2
}
printList(numbers); // 0,1,2,3,4,5,6,7
}
public static void printList(List<Integer> numbers) {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (Integer number : numbers) {
sb.append(number);
sb.append(",");
}
sb.deleteCharAt(sb.length()-1); // remove trailing comma
System.out.println(sb.toString());
}
}
Nie wiem, co uważasz za patologiczne, ale pozwól mi przedstawić kilka alternatyw, których mogłeś wcześniej nie zauważyć:
List<E> sl= list ;
while( ! sl.empty() ) {
E element= sl.get(0) ;
.....
sl= sl.subList(1,sl.size());
}
Lub jego rekursywna wersja:
void visit(List<E> list) {
if( list.isEmpty() ) return;
E element= list.get(0) ;
....
visit(list.subList(1,list.size()));
}
Również rekurencyjna wersja klasycznego for(int i=0...
:
void visit(List<E> list,int pos) {
if( pos >= list.size() ) return;
E element= list.get(pos) ;
....
visit(list,pos+1);
}
Wspominam o nich, ponieważ jesteś "nieco nowy w Javie" i to może być interesujące.
Zawsze możesz zamienić pierwszy i trzeci przykład z pętlą while i trochę więcej kodu. To daje ci przewagę, że możesz używać do-while:
int i = 0;
do{
E element = list.get(i);
i++;
}
while (i < list.size());
Oczywiście takie coś może spowodować wyjątek NullPointerException, jeśli list.size() zwróci 0, ponieważ zawsze jest wykonywany przynajmniej raz. Można to naprawić, testując, czy element jest null przed użyciem jego atrybutów / metod tho. Mimo to, jest to'o wiele prostsze i łatwiejsze do użycia pętli for