为什么迭代比随机访问更可取

Question

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List接口提供了四种定位（索引）方法 访问列表元素。列表（如 Java 数组）是从零开始的。笔记 这些操作可以按与索引成比例的时间执行 某些实现的值（例如 LinkedList 类）。 因此，迭代列表中的元素通常比 如果调用者不知道实现，则通过它进行索引。

这是什么意思？这是否意味着我应该更喜欢

ListIterator<Integer> iterator = list.listIterator(0);
iterator.next()
iterator.next()

结束

list.get(1)

如果是这样，为什么？如果底层列表实现是普通数组，get 将在恒定时间内执行。但是使用迭代器是O(n)。我在这里错过了什么？

他们的意思是我应该使用list.listIterator(1); 而不是list.get(1)？

Answer 1

没有。但你应该更喜欢

for (Integer value : list) {
    // do something with value
}

（或显式使用列表迭代器的循环）

结束

for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    Integer value = list.get(i);
    // do something with value
}

如果列表是链表，第一个是 O(N)，而第二个是 O(N^2)。实际上，在每次迭代中，它都需要遍历列表（从开始或结束，取决于i 的值）直到到达ith 位置。使用 Iterator 或 foreach 循环时不会发生这种情况。

另一个很好的理由是，在并发列表的情况下，迭代器可以是一致的（即迭代创建迭代器时创建的列表的一致快照）。使用列表索引的迭代不可能是这种情况。

Answer 2

我几乎可以肯定，这暗示要遍历列表中的所有元素，最好进行迭代，而不是例如：

// possibly slow depending on List implementation used
for (int i = 0; i < list.size(); ++i)
{
    Foo bar = list.get(i);
}

在随机访问不是 O(1) 的 LinkedList 的情况下，每次调用 list.get(i) 时，都必须从头一直迭代到 i，这是不必要的。

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您的纯随机访问示例（而不是遍历所有内容）是：

1. 在LinkedList 的情况下，更详细（但基本上是什么 get(i) 在幕后工作）

2. 在ArrayList的情况下，实际上比get(i)慢

Answer 3

Javadoc 所说的是这种情况：

for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    Object o = list.get(i);
}

如果list 的实现是ArrayList，那么您是对的，对于每个特定元素（O(n) 用于整个列表），对底层数组的访问将是恒定时间。但是，如果是LinkedList 怎么办？要到达链表中的元素n，您必须在到达元素n 之前遍历[0, 1, ... n - 2, n - 1]。如果您对数组中的每个元素都执行此操作，现在这将非常低效。

因此，更好的方法是使用迭代器编写 for 循环：

// uses the iterator under the hood.
for (Object o : list) {

}

在这种情况下，ArrayList 迭代器将沿着数组移动，因此与第一个 for 循环一样快，而对于 LinkedList，它会跟踪列表中的位置，因此您不必遍历整个列表以到达下一个元素。