第一部分：Java集合框架概述
Java集合框架提供了一套接口和类，用于存储和处理数据集合
学习目标
理解Java集合框架的层次结构，掌握主要集合类型及其特点
集合框架层次结构
- Collection接口：所有集合类的根接口
- List接口：有序集合，允许重复元素（ArrayList, LinkedList）
- Set接口：无序集合，不允许重复元素（HashSet, TreeSet）
- Queue接口：队列实现（LinkedList, PriorityQueue）
- Map接口：键值对集合（HashMap, TreeMap）
为什么需要遍历集合
- 访问集合中的每个元素
- 对元素进行处理或转换
- 过滤符合条件的元素
- 聚合计算（求和、平均值等）
- 查找特定元素
List 集合
- ArrayList
- LinkedList
- Vector
- Stack
Set 集合
- HashSet
- LinkedHashSet
- TreeSet
Map 集合
- HashMap
- LinkedHashMap
- TreeMap
- Hashtable
Queue 集合
- LinkedList
- PriorityQueue
- ArrayDeque
第二部分：集合遍历方法
Java提供了多种集合遍历方式，各有适用场景
学习目标
掌握各种集合遍历方法，理解其优缺点及适用场景
1
for循环遍历（List）
适用于List等有索引的集合
List<String> fruits = new ArrayList<>();
fruits.add("Apple");
fruits.add("Banana");
fruits.add("Orange");
for (int i = 0; i < fruits.size(); i++) {
String fruit = fruits.get(i);
System.out.println(fruit);
}
注意：此方法不适用于Set等无索引的集合
2
增强for循环
适用于所有实现Iterable接口的集合
Set<Integer> numbers = new HashSet<>();
numbers.add(10);
numbers.add(20);
numbers.add(30);
for (Integer num : numbers) {
System.out.println(num);
}
注意：遍历过程中不能修改集合结构
3
迭代器遍历
最通用的集合遍历方式
List<String> colors = new ArrayList<>();
colors.add("Red");
colors.add("Green");
colors.add("Blue");
Iterator<String> iterator = colors.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
String color = iterator.next();
System.out.println(color);
// 可以在遍历中安全删除元素
if (color.equals("Green")) {
iterator.remove();
}
}
使用迭代器可以在遍历过程中安全地删除元素
4
forEach方法（Java 8+）
使用Lambda表达式简化遍历
Map<String, Integer> ages = new HashMap<>();
ages.put("Alice", 30);
ages.put("Bob", 25);
ages.put("Charlie", 35);
// 遍历Map的entrySet
ages.entrySet().forEach(entry -> {
System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue());
});
// 遍历List
List<String> names = Arrays.asList("John", "Jane", "Doe");
names.forEach(name -> System.out.println(name));
使用::方法引用更简洁：names.forEach(System.out::println)
第三部分：迭代器详解
深入理解迭代器的工作原理和使用方法
学习目标
掌握Iterator接口的核心方法，理解迭代器的工作机制
hasNext()
检查集合中是否还有更多元素
while (iterator.hasNext()) {
// 执行操作
}
next()
返回下一个元素并移动迭代器位置
String element = iterator.next();
remove()
删除上次调用next()返回的元素
iterator.next(); // 先获取元素
iterator.remove(); // 再删除
forEachRemaining() (Java 8+)
对剩余元素执行操作
iterator.forEachRemaining(System.out::println);
1. 创建迭代器
通过集合的iterator()方法获取
2. 检查元素
使用hasNext()检查是否还有元素
3. 获取元素
使用next()获取当前元素并前进
4. 可选操作
对元素进行操作，或使用remove()删除
5. 重复步骤2-4
直到hasNext()返回false
第四部分：Map集合遍历
Map集合的多种遍历方式及其适用场景
学习目标
掌握Map集合的键、值、键值对的遍历方法
1
遍历键集合（KeySet）
Map<String, Integer> scores = new HashMap<>();
scores.put("Math", 90);
scores.put("English", 85);
scores.put("Science", 92);
for (String subject : scores.keySet()) {
System.out.println(subject);
}
只获取键，不直接获取值
2
遍历值集合（Values）
for (Integer score : scores.values()) {
System.out.println(score);
}
只获取值，不获取对应的键
3
遍历键值对（EntrySet）
// 使用增强for循环
for (Map.Entry<String, Integer> entry : scores.entrySet()) {
System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue());
}
// 使用迭代器
Iterator<Map.Entry<String, Integer>> it = scores.entrySet().iterator();
while (it.hasNext()) {
Map.Entry<String, Integer> entry = it.next();
System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue());
}
推荐方式：同时获取键和值，效率较高
4
Java 8+的forEach方法
// 使用Lambda表达式
scores.forEach((subject, score) ->
System.out.println(subject + ": " + score)
);
// 使用方法引用
scores.entrySet().forEach(System.out::println);
最简洁的方式，适合现代Java开发
第五部分：常见错误与最佳实践
避免常见陷阱，掌握集合遍历的最佳实践
学习目标
识别并解决集合遍历中的常见问题，掌握高效安全的使用方法
常见错误1：并发修改异常
ConcurrentModificationException
在使用增强for循环时修改集合结构
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("A");
list.add("B");
for (String s : list) {
if (s.equals("B")) {
list.remove(s); // 抛出异常
}
}
解决方案：使用迭代器的remove()方法
常见错误2：迭代器使用不当
NoSuchElementException
在调用next()前未检查hasNext()
Iterator<String> it = list.iterator();
String first = it.next(); // 如果集合为空则抛出异常
解决方案：始终在调用next()前检查hasNext()
遍历方式选择
- 需要索引时：使用for循环（仅List）
- 需要删除元素：使用迭代器
- 简单遍历：增强for循环
- Java 8+：优先使用forEach
性能优化
- ArrayList：for循环最快
- LinkedList：使用迭代器或增强for循环
- HashMap：优先使用entrySet
- 大集合：避免多次调用size()
线程安全
- 多线程环境使用同步集合
- 或使用Collections.synchronizedXXX
- 或使用ConcurrentHashMap等并发集合
- 使用迭代器时需要外部同步
| 遍历方式 | 适用集合 | 可删除元素 | 性能 | 线程安全要求 |
|---|---|---|---|---|
| for循环 | List及其子类 | 是（使用索引删除） | 高（ArrayList） 低（LinkedList） |
需要外部同步 |
| 增强for循环 | 所有Iterable | 否 | 中 | 需要外部同步 |
| 迭代器 | 所有Collection | 是（使用remove()） | 中 | 需要外部同步 |
| forEach (Java 8+) | 所有Iterable | 否 | 中高 | 需要外部同步 |
第六部分：总结与练习
巩固学习成果，通过练习掌握集合遍历技巧
学习目标
总结集合遍历要点，通过实践加深理解
关键知识点总结
- 集合遍历是访问集合元素的基本操作
- Java提供了多种遍历方式：for循环、增强for、迭代器、forEach
- 迭代器是唯一允许在遍历中安全删除元素的方式
- Map集合最有效的遍历方式是通过entrySet
- 避免在遍历过程中修改集合结构（除迭代器remove外）
- Java 8的forEach方法结合Lambda让代码更简洁
动手练习
- 创建一个String类型的ArrayList，使用四种不同方式遍历并打印元素
- 创建一个HashMap，存储商品名称和价格，遍历并打印所有超过100元的商品
- 创建一个Integer类型的HashSet，使用迭代器删除所有偶数
- 比较ArrayList和LinkedList在不同遍历方式下的性能差异
- 编写一个方法，接收任意Collection，返回元素数量统计
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理解检查
在遍历ArrayList时，哪种方式性能最好？