for-each vs for vs while答案

【问题标题】：for-each vs for vs whilefor-each vs for vs while
【发布时间】：2011-05-20 09:17:07
【问题描述】：

我想知道在 ArrayList 或各种 List 上实现“for-each”循环的最佳方法是什么。

以下哪个实现是最好的，为什么？或者有没有最好的办法？

感谢您的帮助。


List values = new ArrayList();

values.add("one");
values.add("two");
values.add("three");
...

//#0

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

//#1

for(int i = 0; i < values.size(); i++) {
    String value = values.get(i);
    ...
}

//#2

for(Iterator it = values.iterator(); it.hasNext(); ) {
    String value = it.next();
    ...
}

//#3

Iterator it = values.iterator();
while (it.hasNext()) {
    String value = (String) it.next();
    ...
}

【问题讨论】：

可能相关：stackoverflow.com/questions/99164/…

标签： java for-loop while-loop

【解决方案1】：

简短的回答是使用版本 0。看看Android's documentation for Designing for Performance 的部分标题使用增强的 For 循环语法。该页面有很多好东西，非常清晰简洁。

【讨论】：

那是针对android的，但是在这个问题中没有Android TAG，这也取决于你最后需要什么。

【解决方案2】：

#3 有一个缺点，因为迭代器it 的范围超出了循环的末尾。其他解决方案没有这个问题。

#2 和#0 完全一样，只是#0 更易读，更不容易出错。

#1（可能）效率较低，因为它每次通过循环都会调用.size()。

#0 通常是最好的，因为：

它是最短的
它最不容易出错
它是惯用的，其他人一眼就能看懂
由编译器高效实现
它不会用不必要的名称污染您的方法范围（循环外）

【讨论】：

不错的答案。但是，更新时需要 #1（如果不只是改变当前项目或将结果构建为新列表）并附带索引。由于在这种情况下 List<> 是 ArrayList<>，因此 get()（和 size()）是 O(1)，但对于所有 List-contract 类型来说并不相同。
#2 是在循环期间需要删除东西时使用的解决方案。

【解决方案3】：

在我看来，#0 是最容易阅读的，但 #2 和 #3 也可以。这三者之间应该没有性能差异。

几乎在任何情况下都不应使用 #1。您在问题中声明您可能想要遍历“每种列表”。如果您碰巧在 LinkedList 上进行迭代，那么 #1 将是 n^2 复杂性：不好。即使您绝对确定您正在使用支持有效随机访问的列表（例如ArrayList），通常也没有理由将 #1 用于其他任何列表。

【讨论】：

不应该永远使用#1。这是更改通过的列表的单元格的唯一方法，尽管必须考虑时间复杂度（List 没有隐含）。
更改单元格？什么意思？
for (int i = 0; i < x.size(); i++) { x.set(i, i * 2); } 当然，这是一个愚蠢的例子，在许多情况下，创建一个新列表会更好。此外，在这种情况下，限制为 ArrayList 可能更合适。但它是对从不的反击。
对。很公平。虽然我仍然建议使用 ListIterator 并且优先使用 set 方法。然后它仍然可以有效地处理非随机访问列表。
我已经软化了“从不”一点:)

【解决方案4】：

回应 OP 的此评论。

但是，更新时需要 #1（如果不只是改变当前项目或将结果构建为新列表）并附带索引。由于在这种情况下 List 是一个 ArrayList，因此 get()（和 size()）是 O(1)，但对于所有 List-contract 类型来说并不相同。

让我们看看这些问题：

对于List 合约的所有实现，get(int) 肯定不是O(1)。但是，对于java.util 中的所有List 实现，AFAIK，size() 是O(1)。但是您是正确的，对于许多 List 实现来说，#1 不是最理想的。事实上，对于像LinkedList 这样的列表，其中get(int) 是O(N)，#1 方法会导致O(N^2) 列表迭代。

在ArrayList 的情况下，手动提升对size() 的调用，将其分配给（最终）局部变量是一件简单的事情。通过这种优化，#1 代码明显快于其他情况……ArrayLists。

您关于在迭代元素时更改列表的观点引发了许多问题：

如果您使用显式或隐式使用迭代器的解决方案执行此操作，则根据列表类，您可能会得到ConcurrentModificationExceptions。如果您使用其中一个并发集合类，则不会出现异常，但 javadocs 声明迭代器不一定会返回所有列表元素。
如果您使用#1 代码（按原样）执行此操作，那么您就有问题了。如果修改是由同一个线程执行的，则需要调整索引变量以避免丢失条目，或者返回两次。即使一切正确，在当前位置之前同时插入的列表条目也不会显示。
如果 #1 情况下的修改由不同的线程执行，则很难正确同步。核心问题是get(int)和size()是独立的操作。即使它们是单独同步的，也没有什么可以阻止其他线程在 size 和 get 调用之间修改列表。

简而言之，迭代一个同时修改的列表很棘手，应该避免...... 除非你真的知道你在做什么。

【讨论】：