Java遍历Map，List的不同方法，并比较其性能

最近在做文本分析相关的实验，统计词频，情感度量许多数据预处理的工作要用到集合类的遍历，借这个机会也好好复习了一下Java中Map，List的用法。

1. Map的遍历

Map这种集合不能直接取出元素，必须要转换成Set，然后使用Iterator迭代取每一个键值对。以下方法均适用于Map的实现类HashMapHashMap，LinkedHashMap，TreeMap等

方法一：使用EntrySet（我比较常用），可以同时取出key和value

Map<String, String> testMap = new HashMap<String, String>();
Iterator<Entry<String, String>> it = testMap.entrySet().iterator();
Entry<String, String> entry = null;
while(it.hasNext()){
entry = it.next();
System.out.println(entry.getKey() + "\t" + entry.getValue());
}

或者使用for循环，就不需要用到Iterator

for(Map.Entry<String, String> entry: testMap.entrySet()){
System.out.println(entry.getKey() + "\t" + entry.getValue());
}

方法二：使用KeySet，遍历key，然后通过map.get(key)获得对应的value

Map<String, String> testMap = new HashMap<String, String>();
String key = null;
Iterator<String> it = testMap.keySet().iterator();
while(it.hasNext()){
key = it.next();
//System.out.println(it.next() + "\t" + testMap.get(it.next()));
System.out.println(key + "\t" + testMap.get(key));
}

或者使用for循环

String value = null;
for(String key : testMap.keySet()){
value = testMap.get(key);
System.out.println(key + "\t" + value);
}

方法三：如果只需要value，可以：

1. 使用EntrySet遍历value，同上面的方法一

2. 通过keySet遍历key，然后通过map.get(key)得到value，同上面的方法二

3. 通过values直接遍历value

Map<String, String> testMap = new HashMap<String, String>();
Iterator<String> it = testMap.values().iterator();
while(it.hasNext()){
System.out.println(it.next());
}

或者for循环：

for(String value : testMap.values()){
System.out.println(value);
}

遍历Map总结：

1. 如果只需要遍历key，无疑keySet最好，因为EntrySet一次性把key,value都取出来，性能上肯定开销大于只取出key。

2. 如果只想要value，遍历map.values()是最佳的选择，其他EntrySet和KeySet都要绕弯路。

3. 如果要同时取key 和value，这时EntrySet和KeySet则难分绝对优劣。我们知道HashMap是一种数组和链表结合的数据结构。在取value时，首先计算key的hashcode，然后找到数组中对应位置的某一元素，再通过key的equals方法在对应位置的链表中找到需要的元素。虽然EntrySet一次性取出key和value性能开销比只取key大，但是如果这个损失比HashMap查找value的开销小，那么EntrySet更优，否则使用KeySet，通过map.get(key)获取value。

2. List的遍历

方法一：使用普通的for循环

List<String> list = new ArrayList<String>();
for(int i = 0; i < list.size(); i++){
System.out.println(list.get(i));
}

方法二：使用迭代器Iterator

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

方法三：使用迭代器for-each

for(String str : list){
System.out.println(str);
}

遍历ArrayList总结：

1. ArrayList的底层保存数据还是采用数组Array的方式。所以，遍历访问数组的数据，最快的方式是采用数组的索引，相当于从内存中直接读取数据。因此，使用size效率最高。但是，在多线程时需要考虑并发操作的问题。

2. for-each和Iterator实质是一样的，都是Iterator，for-each只是包装了一下，所以二者的效率是差不多的。但是，使用Iterator中会执行数据锁定，性能稍差。如果在循环过程中去掉某个元素，只能使用iterator.remove()方法，不能使用list.remove()方法，因为会出现并发访问错误。

public class CompareList {

public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<String>();
long startTime = 0L, endTime = 0L;
String temp = null;
//赋值
for(int k = 0; k < 1000000; k++){
list.add("" + k);
}

//方法一：使用size()方法
startTime = System.currentTimeMillis();
for(int i=0;i<list.size();i++) {
temp = list.get(i);
//System.out.println(temp);
}
endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("使用size,时间为： " + (endTime - startTime) + "mm");

//方法二：使用Iterator
Iterator<String> it = list.iterator();
startTime = System.currentTimeMillis();
while(it.hasNext()){
temp = it.next();
//System.out.println(temp);
}
endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("使用Iterator,时间为："+ (endTime - startTime) + "mm");

//方法三:使用for-each
startTime = System.currentTimeMillis();
for(String s : list) {
temp = s;
//System.out.println(temp);
}
endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("使用for-each,时间为："+ (endTime - startTime) + "mm");

}

}

实验结果：

使用size,时间为： 12mm

使用Iterator,时间为：14mm

使用for-each,时间为：22mm

多次重复实验，基本都在一个数量级，但是每次都是size最好。

总结的可能不够好，实验也许不科学，欢迎批评指教！