Java List的remove()方法陷阱以及性能优化的方法教程

这篇文章主要介绍“Java List的remove()方法陷阱以及性能优化的方法教程”，在日常操作中，相信很多人在Java List的remove()方法陷阱以及性能优化的方法教程问题上存在疑惑，小编查阅了各式资料，整理出简单好用的操作方法，希望对大家解答”Java List的remove()方法陷阱以及性能优化的方法教程”的疑惑有所帮助！接下来，请跟着小编一起来学习吧！

Java List在进行remove（）方法是通常容易踩坑，主要有一下几点

循环时：问题在于，删除某个元素后，因为删除元素后，后面的元素都往前移动了一位，而你的索引+1，所以实际访问的元素相对于删除的元素中间间隔了一位。

几种常见方法

1.使用for循环不进行额外处理时（错误）

//错误的方法for(int i=0;i<list.size();i++) {if(list.get(i)%2==0) {list.remove(i);}}

2.使用foreach循环（错误）

for(Integer i:list) {    if(i%2==0) {     list.remove(i);    }}

抛出异常：java.util.ConcurrentModificationException；
foreach的本质是使用迭代器实现，每次进入for (Integer i:list) 时，会调用ListItr.next()方法；
继而调用checkForComodification()方法， checkForComodification()方法对操作集合的次数进行了判断，如果当前对集合的操作次数与生成迭代器时不同，抛出异常

public E next() {checkForComodification();if (!hasNext()) { throw new NoSuchElementException();} lastReturned = next;next = next.next;nextIndex++;return lastReturned.item; } // checkForComodification()方法对集合遍历前被修改的次数与现在被修改的次数做出对比final void checkForComodification() {  if (modCount != expectedModCount) {   throw new ConcurrentModificationException();  }               }

使用for循环，并且同时改变索引；（正确）

//正确for(int i=0;i<list.size();i++) {if(list.get(i)%2==0) {list.remove(i);i--;//在元素被移除掉后，进行索引后移}}

使用for循环，倒序进行；（正确）

//正确for(int i=list.size()-1;i>=0;i--) {if(list.get(i)%2==0) {list.remove(i);}}

使用while循环，删除了元素，索引便不+1，在没删除元素时索引+1（正确）

//正确int i=0;while(i<list.size()) {if(list.get(i)%2==0) {list.remove(i);}else {i++;}}

4.使用迭代器方法（正确,推荐）

只能使用迭代器的remove()方法，使用列表的remove()方法是错误的

//正确，并且推荐的方法Iterator<Integer> itr = list.iterator();while(itr.hasNext()) {if(itr.next()%2 ==0)itr.remove();}

性能分析

下面来谈谈当数据量过大时候，需要删除的元素较多时，如何用迭代器进行性能的优化，对于ArrayList这几乎是致命的，从一个ArrayList中删除批量元素都是昂贵的时间复杂度为O（n²），那么接下来看看LinkeedList是否可行。LinkedList暴露了两个问题，一个：是每次的Get请求效率不高，而且，对于remove的调用同样低效，因为达到位置I的代价是昂贵的。

是每次的Get请求效率不高
需要先get元素，然后过滤元素。比较元素是否满足删除条件。

remove的调用同样低效
LinkedList的remove（index），方法是需要先遍历链表，先找到该index下的节点，再处理节点的前驱后继。

以上两个问题当遇到批量级别需要处理时时间复杂度直接上升到O（n²）

使用迭代器的方法删除元素

对于LinkedList，对该迭代器的remove（）方法的调用只花费常数时间，因为在循环时该迭代器位于需要被删除的节点，因此是常数操作。对于一个ArrayList，即使该迭代器位于需要被删除的节点，其remove（）方法依然是昂贵的，因为数组项必须移动。下面贴出示例代码以及运行结果

public class RemoveByIterator {public static void main(String[] args) {List<Integer> arrList1 = new ArrayList<>();for(int i=0;i<100000;i++) {arrList1.add(i);}List<Integer> linList1 = new LinkedList<>();for(int i=0;i<100000;i++) {linList1.add(i);}List<Integer> arrList2 = new ArrayList<>();for(int i=0;i<100000;i++) {arrList2.add(i);}List<Integer> linList2 = new LinkedList<>();for(int i=0;i<100000;i++) {linList2.add(i);}removeEvens(arrList1,"ArrayList");removeEvens(linList1,"LinkedList");removeEvensByIterator(arrList2,"ArrayList");removeEvensByIterator(linList2,"LinkedList");}public static void removeEvensByIterator(List<Integer> lst ,String name) {//利用迭代器remove偶数long sTime = new Date().getTime();Iterator<Integer> itr = lst.iterator();while(itr.hasNext()) {if(itr.next()%2 ==0)itr.remove();}System.out.println(name+"使用迭代器时间:"+(new Date().getTime()-sTime)+"毫秒");}public static void removeEvens(List<Integer> list , String name) {//不使用迭代器remove偶数long sTime = new Date().getTime();int i=0;while(i<list.size()) {if(list.get(i)%2==0) {list.remove(i);}else {i++;}}System.out.println(name+"不使用迭代器的时间"+(new Date().getTime()-sTime)+"毫秒");}}

原理 重点看一下LinkedList的迭代器

另一篇博客Iterator简介 LinkedList使用迭代器优化移除批量元素原理
调用方法：list.iterator();

重点看下remove方法

private class ListItr implements ListIterator<E> {        //返回的节点        private node<E> lastReturned;        //下一个节点        private Node<E> next;        //下一个节点索引        private int nextIndex;        //修改次数        private int expectedModCount = modCount;        ListItr(int index) {            //根据传进来的数字设置next等属性，默认传0            next = (index == size) ? null : node(index);            nextIndex = index;        }        //直接调用节点的后继指针        public E next() {            checkForComodification();            if (!hasNext())                throw new NoSuchElementException();            lastReturned = next;            next = next.next;            nextIndex++;            return lastReturned.item;        }        //返回节点的前驱        public E previous() {            checkForComodification();            if (!hasPrevious())                throw new NoSuchElementException();            lastReturned = next = (next == null) ? last : next.prev;            nextIndex--;            return lastReturned.item;        }                public void remove() {            checkForComodification();            if (lastReturned == null)                throw new IllegalStateException();            Node<E> lastNext = lastReturned.next;            unlink(lastReturned);            if (next == lastReturned)                next = lastNext;            else                nextIndex--;            lastReturned = null;            expectedModCount++;        }        public void set(E e) {            if (lastReturned == null)                throw new IllegalStateException();            checkForComodification();            lastReturned.item = e;        }        public void add(E e) {            checkForComodification();            lastReturned = null;            if (next == null)                linkLast(e);            else                linkBefore(e, next);            nextIndex++;            expectedModCount++;        }    }

LinkedList 源码的remove(int index)的过程是
先逐一移动指针，再找到要移除的Node，最后再修改这个Node前驱后继等移除Node。如果有批量元素要按规则移除的话这么做时间复杂度O（n²）。但是使用迭代器是O（n）。

先看看list.remove（idnex）是怎么处理的

LinkedList是双向链表，这里示意图简单画个单链表
比如要移除链表中偶数元素，先循环调用get方法，指针逐渐后移获得元素，比如获得index = 1；指针后移两次才能获得元素。
当发现元素值为偶数是。使用idnex移除元素，如list.remove(1)；链表先Node node(int index)返回该index下的元素，与get方法一样。然后再做前驱后继的修改。所以在remove之前相当于做了两次get请求。导致时间复杂度是O（n）。

继续移除下一个元素需要重新再走一遍链表（步骤忽略当index大于半数，链表倒序查找）

以上如果移除偶数指针做了6次移动。

删除2节点
get请求移动1次，remove（1）移动1次。

删除4节点
get请求移动2次，remove（2）移动2次。

迭代器的处理

迭代器的next指针执行一次一直向后移动的操作。一共只需要移动4次。当元素越多时这个差距会越明显。整体上移除批量元素是O（n），而使用list.remove(index)移除批量元素是O（n²）

到此，关于“Java List的remove()方法陷阱以及性能优化的方法教程”的学习就结束了，希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习，快去试试吧！若想继续学习更多相关知识，请继续关注编程网网站，小编会继续努力为大家带来更多实用的文章！