Java で For-Each ループの代わりにイテレータを使用する必要があるのはどのような場合ですか?

For-Each ループと反復子: 効率に関する考慮事項

Java では、コレクションの走査は複数の方法で行うことができます。 for-each ループまたはイテレータを使用しています。情報に基づいた選択を行うために、その効率を比較する価値があります。

For-Each 構文とイテレータ

Java 5 で導入された新しい for-Each ループ構文は次のとおりです。イテレータを使用するための特殊なショートカット。内部では、従来の反復子アプローチと同じ反復子インターフェイスを使用してコレクションを反復処理します。

反復子がより効率的である場合

コレクションとその要素の読み取りでは、for-each ループとイテレータの両方が同様の効率を提供します。ただし、コレクションに対してより複雑な操作を実行する必要がある場合は、反復子を使用すると柔軟性が得られます。

たとえば、コレクションの場合、リンク リストなどの一部のデータ構造では、このループの時間計算量は O(n^2) になります。これは、リンク リストの get(i) が O(n) 操作であるためです。一方、

反復子には、next() が O(1) 操作である必要があるという基本的な要件があります。したがって、イテレータを使用するループの時間計算量は O(n) となり、古いループよりも大幅に高速になります。

バイトコードによる類似性の検証方法

それを確認するには新しい for-each 構文は反復子を使用するため、次の Java に対して生成されたバイトコードを比較できます。スニペット:

// For-each loop
for (Integer integer : a) {
  integer.toString();
}

// Iterator
for (Iterator<Integer> iterator = a.iterator(); iterator.hasNext();) {
  Integer integer = iterator.next();
  integer.toString();
}

両方のスニペットに対して生成されたバイトコードは事実上同一であり、for-each ループが基本的に内部で反復子を使用していることがわかります。

正しいアプローチの選択

コレクションの探索中に、for-each ループを使用する場合と比べてパフォーマンスに大きな違いはありませんまたはイテレータ。ただし、反復中に要素を変更または削除する必要がある場合、または反復プロセスをより詳細に制御する必要がある場合は、反復子を使用すると柔軟性が高まります。

ほとんどのシナリオでは、for-each ループ構文で十分であり、多くの場合、この構文が好まれます。その簡潔さと読みやすさに。従来の反復子アプローチと同じパフォーマンスを提供し、効率を維持しながら定型コードを削減します。

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