java list 与set 集合的迭代器在进行元素操作时出现数据混乱问题及原因

为什么 List 和 Set 迭代器删除结果不同？

1. List 和 Set 的本质差异

• List（如 ArrayList）：
  • 有序集合，元素按插入顺序存储，允许重复元素。
  • 迭代器遍历时，元素按索引顺序返回。
  • 删除操作（通过 Iterator.remove()）会移除当前元素，影响后续索引，但不改变其他元素的相对顺序。
• Set（如 HashSet）：
  • 无序集合，元素无固定顺序，不允许重复元素（基于 equals 和 hashCode）。
  • 迭代器遍历顺序不可预测（HashSet 依赖哈希表，顺序可能随实现或 JVM 变化）。
  • 删除操作会移除当前元素，但由于无序性，结果表现可能与预期不同。

2. 迭代器删除行为

• Iterator.remove()：
  • Java 的 Iterator 接口提供 remove() 方法，用于在迭代过程中安全删除元素，避免 ConcurrentModificationException。
  • 删除操作基于当前迭代位置，List 和 Set 的底层数据结构导致不同表现：
    • List：删除元素后，后续元素索引前移，迭代器继续按顺序遍历剩余元素。
    • Set：删除元素不影响其他元素的“位置”（因为无序），但遍历顺序可能因哈希表重排而变化。

3. 差异的原因

• 顺序性：
  • List 的迭代器按索引顺序遍历，删除后结果可预测（剩余元素按原顺序）。
  • Set 的迭代器遍历顺序不可预测（HashSet 依赖哈希桶），删除后剩余元素的顺序可能与初始不同。
• 重复性：
  • List 允许重复元素，删除特定元素只移除当前迭代的实例。
  • Set 不允许重复，删除元素后集合中该元素完全移除。
• 底层实现：
  • ArrayList 使用数组，删除操作会导致数组元素移位。
  • HashSet 使用哈希表，删除操作只移除哈希桶中的元素，不影响其他桶。