Java HashMap 如何正确遍历并删除元素

Posted 2020-08-08 augusss

 

（一）HashMap的遍历

 

　　HashMap的遍历主要有两种方式：

　　第一种采用的是foreach模式，适用于不需要修改HashMap内元素的遍历，只需要获取元素的键/值的情况。

HashMap<K, V> myHashMap;
for (Map.entry<K, V> item : myHashMap.entrySet()){
    K key = item.getKey();
    V val = item.getValue();
    //todo with key and val
    //WARNING: DO NOT CHANGE key AND val IF YOU WANT TO REMOVE ITEMS LATER
}

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　　第二种采用迭代器遍历，不仅适用于HashMap，对其它类型的容器同样适用。

　　采用这种方法的遍历，可以用下文提及的方式安全地对HashMap内的元素进行修改，并不会对后续的删除操作造成影响。

for (Iterator<Map.entry<K, V>> it = myHashMap.entrySet().iterator; it.hasNext();){
    Map.Entry<K, V> item = it.next();
    K key = item.getKey();
    V val = item.getValue();
    //todo with key and val
    //you may remove this item using  "it.remove();"
}

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（二）HashMap之删除元素

 

　　如果采用第一种的遍历方法删除HashMap中的元素，Java很有可能会在运行时抛出异常。

HashMap<String, Integer> myHashMap = new HashMap<>();
myHashMap.put("1", 1);
myHashMap.put("2", 2);
for (Map.Entry<String, Integer> item : myHashMap.entrySet()){
    myHashMap.remove(item.getKey());
}
for (Map.Entry<String, Integer> item : myHashMap.entrySet()){
    System.out.println(item.getKey());
}

　　运行上面的代码，Java抛出了 java.util.ConcurrentModificationException 的异常。并附有如下信息。

at java.util.HashMap$HashIterator.nextNode(Unknown Source)
at java.util.HashMap$EntryIterator.next(Unknown Source)
at java.util.HashMap$EntryIterator.next(Unknown Source)

　　可以推测，由于我们在遍历HashMap的元素过程中删除了当前所在元素，下一个待访问的元素的指针也由此丢失了。

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　　所以，我们改用第二种遍历方式。

　　代码如下：

for (Iterator<Map.Entry<String, Integer>> it = myHashMap.entrySet().iterator(); it.hasNext();){
    Map.Entry<String, Integer> item = it.next();
    //... todo with item
    it.remove();
}
for (Map.Entry<String, Integer> item : myHashMap.entrySet()){
    System.out.println(item.getKey());
}

　　运行结果没有显示，表明HashMap中的元素被正确删除了。

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（三）在HashMap的遍历中删除元素的特殊情况

 

　　上述方法可能足以应付多数的情况，但是如果你的HashMap中的键值同样是一个HashMap，假设你需要处理的是 HashMap<HashMap<String, Integer>, Double> myHashMap 时，很不碰巧，你可能需要修改myHashMap中的一个项的键值HashMap中的某些元素，之后再将其删除。

　　这时，单单依靠迭代器的 remove() 方法是不足以将该元素删除的。

　　例子如下：

HashMap<HashMap<String, Integer>, Integer> myHashMap = new HashMap<>();
HashMap<String, Integer> temp = new HashMap<>();
temp.put("1", 1);
temp.put("2", 2);
myHashMap.put(temp, 3);
for (Iterator<Map.Entry<HashMap<String, Integer>, Integer>> 
    it = myHashMap.entrySet().iterator(); it.hasNext();){
    Map.Entry<HashMap<String, Integer>, Integer> item = it.next();
    item.getKey().remove("1");
    System.out.println(myHashMap.size());
    it.remove();
    System.out.println(myHashMap.size());
}

　　结果如下：

1
1

　　虽然 it.remove(); 被执行，但是并没有真正删除元素。

　　原因在于期望删除的元素的键值（即 HashMap<String, Integer> temp ）被修改过了。

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　　解决方案：

　　既然在这种情况下，HashMap中被修改过的元素不能被删除，那么不妨直接把待修改的元素直接删除，再将原本所需要的“修改过”的元素加入HashMap。

　　想法很好，代码如下：

for (Iterator<Map.Entry<HashMap<String, Integer>, Integer>> 
    it = myHashMap.entrySet().iterator(); it.hasNext();){
    Map.Entry<HashMap<String, Integer>, Integer> item = it.next();
    //item.getKey().remove("1");
    HashMap<String, Integer> to_put = new HashMap<>(item.getKey());
    to_put.remove("1");
    myHashMap.put(to_put, item.getValue());
    System.out.println(myHashMap.size());
    it.remove();
    System.out.println(myHashMap.size());
}

　　但是依然是RE：

Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException
    at java.util.HashMap$HashIterator.remove(Unknown Source)

　　原因在于，迭代器遍历时，每一次调用 next() 函数，至多只能对容器修改一次。上面的代码则进行了两次修改：一次添加，一次删除。

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　　既然 java.util.ConcurrentModificationException 异常被抛出了，那么去想办法拿掉这个异常即可。

　　最后的最后，我决定弃HashMap转投ConcurrentHashMap。将myHashMap定义为ConcurrentHashMap之后，其它代码不动。

　　运行结果如下：

2
1

　　最终，通过ConcurrentHashMap和一些小技巧的使用，变形实现了对被修改过键值的元素的删除。