如何迭代和修改Java集？

Question 1

假设我有一个整数集，并且我想增加集合中的每个整数。我该怎么做？

我可以在迭代时添加和删除集合中的元素吗？

在迭代原始集合时，是否需要创建一个新集合以将元素“复制并修改”到其中？

编辑：如果集合中的元素是不可变的呢？

Question 2

您可以使用Iterator对象在迭代过程中安全地从集合中删除；尝试在迭代时通过其API修改集合会破坏迭代器。Set类通过getIterator（）提供一个迭代器。

但是，整数对象是不可变的。我的策略是遍历该集合，并为每个Integer i将i + 1添加到一些新的临时集合中。完成迭代后，请从原始集中删除所有元素，然后添加新的临时集中的所有元素。

Set<Integer> s; //contains your Integers
...
Set<Integer> temp = new Set<Integer>();
for(Integer i : s)
    temp.add(i+1);
s.clear();
s.addAll(temp);

Question 3

如果使用迭代器对象遍历集合中的元素，则可以执行所需的操作。您可以随时删除它们，没关系。但是，在for循环中删除它们（每种类型的“标准”之一）都会给您带来麻烦：

Set<Integer> set = new TreeSet<Integer>();
    set.add(1);
    set.add(2);
    set.add(3);

    //good way:
    Iterator<Integer> iterator = set.iterator();
    while(iterator.hasNext()) {
        Integer setElement = iterator.next();
        if(setElement==2) {
            iterator.remove();
        }
    }

    //bad way:
    for(Integer setElement:set) {
        if(setElement==2) {
            //might work or might throw exception, Java calls it indefined behaviour:
            set.remove(setElement);
        } 
    }

根据@mrgloom的评论，这里有更多有关上述“坏”方式的原因的详细信息，好……不好：

无需深入介绍Java如何实现这一细节，我们可以说“不好”的方法是不好的，因为Java文档中明确规定了这种方法：

https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/ConcurrentModificationException.html

除其他外，规定（强调我的）：

“例如，通常不允许一个线程修改Collection而另一个线程对其进行迭代。通常，在这种情况下，迭代的结果是不确定的。某些Iterator实现（包括所有通用Collection的实现）如果检测到此行为，则JRE提供的实现可以选择抛出此异常”（...）

“请注意，此异常并不总是表示对象已被其他线程同时修改。如果单个线程发出违反对象契约的方法调用序列，则该对象可能会抛出此异常。例如，如果当线程使用快速故障迭代器迭代集合时，线程将直接修改集合，迭代器将抛出此异常。”

要详细介绍：可以在forEach循环中使用的对象需要实现“ java.lang.Iterable”接口（此处为javadoc ）。这将产生一个Iterator（通过此接口中的“ Iterator”方法），该Iterator可按需实例化，并将在内部包含对从中创建Iterable对象的引用。但是，在forEach循环中使用Iterable对象时，该迭代器的实例对用户隐藏（您无法以任何方式自己访问它）。

这，再加上一个迭代器是非常有状态的，即为了使其魔术并对其“ next”和“ hasNext”方法产生连贯的响应，它需要支持对象不被迭代器本身改变进行迭代时，使其变为可运行状态，以便在对其进行迭代时，一旦检测到后备对象中发生了更改，它将立即引发异常。

Java将这种迭代称为“快速失败”迭代：即，有一些动作，通常是那些修改Iterable实例的动作（而Iterator对其进行迭代）。“快速失败”概念的“失败”部分是指迭代器检测这种“失败”动作何时发生的能力。的“快速失败”（和，这在我看来应该叫“尽力而为，快”），将终止通过ConcurrentModificationException的迭代的“快”的一部分，尽快，因为它可以检测到一个“失败”的动作有发生。

Question 4

我不太喜欢迭代器的语义，请考虑将此作为选项。由于您发布的内部状态更少，因此也更安全

private Map<String, String> JSONtoMAP(String jsonString) {

    JSONObject json = new JSONObject(jsonString);
    Map<String, String> outMap = new HashMap<String, String>();

    for (String curKey : (Set<String>) json.keySet()) {
        outMap.put(curKey, json.getString(curKey));
    }

    return outMap;

}

Question 5

您可以创建原始int的可变包装，并创建其中的一组：

class MutableInteger
{
    private int value;
    public int getValue()
    {
        return value;
    }
    public void setValue(int value)
    {
        this.value = value;
    }
}

class Test
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Set<MutableInteger> mySet = new HashSet<MutableInteger>();
        // populate the set
        // ....

        for (MutableInteger integer: mySet)
        {
            integer.setValue(integer.getValue() + 1);
        }
    }
}

当然，如果您使用的是HashSet，则应在MutableInteger中实现hash，equals方法，但这不在此答案的范围内。

Question 6

首先，我认为一次尝试做几件事通常是一种不好的做法，我建议您考虑一下要实现的目标。

虽然这是一个很好的理论问题，但从我的反馈中可以得出CopyOnWriteArraySet，java.util.Set接口的实现可以满足您的特殊要求。

http://download.oracle.com/javase/1,5.0/docs/api/java/util/concurrent/CopyOnWriteArraySet.html