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Java 集合框架核心操作大全：Map、List 常用方法與遍歷最佳實踐

編輯：Java 綜合教學

一、Map 接口與 HashMap 詳解

Map 存儲鍵值對，鍵唯一。HashMap 是最常用的實現，基於哈希表，查詢速度快（O(1)），非線程安全，允許一個 null key 和多個 null value。

核心方法速查

操作	方法	說明
添加/更新	`put(K key, V value)`	放入鍵值對，鍵存在則覆蓋並返回舊值
刪除	`remove(Object key)`	根據鍵刪除條目
清空	`clear()`	移除所有映射關係
查詢大小	`size()`	返回鍵值對數量
獲取值	`get(Object key)`	根據鍵獲取值，不存在返回 null
判斷鍵存在	`containsKey(Object key)`	O(1) 判斷鍵是否存在
判斷值存在	`containsValue(Object value)`	O(n) 遍歷判斷值是否存在

代碼示例

public static void main(String[] args) {
    Map<Integer, String> map = new HashMap<>(); // 強類型推薦
    map.put(1, "一");
    map.put(2, "二");
    map.put(3, "三");
    map.put(4, "四");
    
    map.remove(1); // 刪除 key=1
    
    System.out.println("元素個數: " + map.size()); // 3
    System.out.println("key=4 的值: " + map.get(4)); // 四
    System.out.println("是否包含 key=1: " + map.containsKey(1)); // false
    System.out.println("是否包含 value=二: " + map.containsValue("二")); // true
}

運行結果

二、List 接口與 ArrayList/LinkedList 詳解

List 有序、可重複、支持索引訪問。

ArrayList：動態數組，隨機訪問快（O(1)），擴容 1.5 倍，插入刪除慢（需移動元素）。
LinkedList：雙向鏈表，插入刪除快（O(1)），隨機訪問慢（O(n)），佔用更多內存。

核心方法速查

操作	方法	說明
添加	`add(E e)` / `add(int index, E element)`	尾部添加 / 指定位置插入
刪除	`remove(int index)` / `remove(Object o)` / `clear()`	按索引/按對象/清空
獲取	`get(int index)` / `size()` / `contains(Object o)`	按索引取值/長度/包含判斷

三種遍歷方式對比

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("jackie"); list.add("peter"); list.add("annie");
list.add("martin"); list.add("marry");
list.remove(3);       // 刪除索引 3 (martin)
list.remove("marry"); // 刪除對象 "marry"

// 1. 普通 for 循環（支持索引操作、刪除時需倒序或索引回退）
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    System.out.println(list.get(i));
}

// 2. 增強 for / for-each（語法簡潔，不可刪除元素，否則拋 ConcurrentModificationException）
for (String s : list) {
    System.out.println(s);
}

// 3. Iterator 迭代器（唯一安全的遍歷中刪除方式）
Iterator<String> it = list.iterator();
while (it.hasNext()) {
    String s = it.next();
    if ("annie".equals(s)) {
        it.remove(); // 安全刪除
    }
    System.out.println(s);
}

運行結果

三、迭代器模式深度解析

Iterator 是輕量級對象，單向遍歷：hasNext()、next()、remove()。ListIterator 繼承它，雙向遍歷，支持 add/set。

四、泛型與強類型集合

使用泛型 <K, V>、<E> 實現編譯期類型檢查，消除強轉，提高代碼可讀性與安全性。

Map<String, Integer> map = new HashMap<>(); // Java 7+ 鑽石語法
List<String> list = new ArrayList<>();

總結建議

高頻查詢、鍵值映射：首選 HashMap。
頻繁遍歷、隨機訪問、尾部增刪：首選 ArrayList。
頻繁頭部/中間插入刪除：首選 LinkedList。
遍歷時需刪除：必須使用 Iterator。
多線程環境：考慮 ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList 或 Collections.synchronizedXxx。