顶层接口Iterable和Collection接口

顶层接口Iterable

Iterable接口中只有一个Iterator接口方法，Iterator也是一个接口，其主要有如下两个方法hasNext()和next()方法。

boolean hasNext();
E next();

Iterator是一个迭代器，详细内容见
Java中Iterator用法整理

Collection接口

package java.util;
import java.util.function.Predicate;
import java.util.stream.Stream;
import java.util.stream.StreamSupport;
public interface Collection<E> extends Iterable<E> {
    int size();
    boolean isEmpty();
    boolean contains(Object o);
    Iterator<E> iterator();
    Object[] toArray();
    boolean add(E e);
    boolean remove(Object o);
    boolean containsAll(Collection<?> c);
    boolean removeAll(Collection<?> c);
    default boolean removeIf(Predicate<? super E> filter) {
        Objects.requireNonNull(filter);
        boolean removed = false;
        final Iterator<E> each = iterator();
        while (each.hasNext()) {
            if (filter.test(each.next())) {
                each.remove();
                removed = true;
            }
        }
        return removed;
    }
    boolean retainAll(Collection<?> c);
    void clear();
    int hashCode();
    @Override
    default Spliterator<E> spliterator() {
        return Spliterators.spliterator(this, 0);
    }
    default Stream<E> stream() {
        return StreamSupport.stream(spliterator(), false);
    }
    default Stream<E> parallelStream() {
        return StreamSupport.stream(spliterator(), true);
    }
}

Java集合详解

面试拓展

• Q1 迭代器 Iterator 是什么？
  Iterator（迭代器）不是一个集合，它是一种用于访问集合的方法，可用于迭代 ArrayList 和 HashSet 等集合。Iterator 接口提供遍历任何 Collection 的接口。
• Q2 Iterator 怎么使用？有什么特点？
  集合想获取一个迭代器可以使用 iterator() 方法:

List<String> list = new ArrayList<>();
Iterator<String> it = list. iterator();
while(it. hasNext()){
  String obj = it. next();
  System. out. println(obj);
}

Iterator 的特点是只能单向遍历，但是更加安全，因为它可以确保，在当前遍历的集合元素被更改的时候，就会抛出 ConcurrentModificationException 异常。

• Q3 如何边遍历边移除 Collection 中的元素？
  边遍历边修改 Collection 的唯一正确方式是使用 Iterator.remove() 方法，如下：

Iterator<Integer> it = list.iterator();
while(it.hasNext()){
   *// do something*
   it.remove();
}

• Q4 Iterator 和 ListIterator 有什么区别？

1. Iterator 可以遍历 Set 和 List 集合，而 ListIterator 只能遍历 List。
2. Iterator 只能单向遍历，而 ListIterator 可以双向遍历（向前/后遍历）。
3. ListIterator 实现 Iterator 接口，然后添加了一些额外的功能，比如添加一个元素、替换一个元素、获取前面或后面元素的索引位置。

• Q5 遍历一个 List 有哪些不同的方式？每种方法的实现原理是什么？Java 中 List 遍历的最佳实践是什么？
  遍历方式有以下几种：

1. for 循环遍历，基于计数器。在集合外部维护一个计数器，然后依次读取每一个位置的元素，当读取到最后一个元素后停止。
2. 迭代器遍历，Iterator。Iterator 是面向对象的一个设计模式，目的是屏蔽不同数据集合的特点，统一遍历集合的接口。Java 在 Collections 中支持了 Iterator 模式。
3. foreach 循环遍历。foreach 内部也是采用了 Iterator 的方式实现，使用时不需要显式声明 Iterator 或计数器。优点是代码简洁，不易出错；缺点是只能做简单的遍历，不能在遍历过程中操作数据集合，例如删除、替换。
   最佳实践：Java Collections 框架中提供了一个 RandomAccess 接口，用来标记 List 实现是否支持 Random Access。
   如果一个数据集合实现了该接口，就意味着它支持 Random Access，按位置读取元素的平均时间复杂度为 O(1)，如ArrayList。
   如果没有实现该接口，表示不支持 Random Access，如LinkedList。
   推荐的做法就是，支持 Random Access 的列表可用 for 循环遍历，否则建议用 Iterator 或 foreach 遍历。