Kotlin 遍历

在 Kotlin 中,遍历(迭代)是操作集合、数组、范围(Range)等数据结构的常见需求。Kotlin 提供了多种遍历方式,语法简洁且功能强大。以下是不同场景下的遍历方法总结,附代码示例:

一、遍历集合(List/Set)

Kotlin 的 List 和 Set 是最常用的集合类型,遍历方式包括传统 for 循环、forEach 高阶函数、forEachIndexed(带索引)等。

1. 基础 for 循环(直接遍历元素)

Kotlin 的 for 循环可直接遍历集合的元素(无需通过索引),语法简洁:

复制代码
val fruits = listOf("Apple", "Banana", "Cherry", "Date")

// 遍历所有元素
for (fruit in fruits) {
    println(fruit) // 输出:Apple, Banana, Cherry, Date
}
2. forEach 高阶函数(函数式风格)

通过集合的扩展函数 forEach,可以更函数式地遍历元素。适用于需要对每个元素执行操作的场景:

复制代码
fruits.forEach { fruit ->
    println(fruit) // 输出同上
}

// 简化写法(使用 it 代替参数名)
fruits.forEach { println(it) }
3. forEachIndexed(带索引遍历)

若需要同时获取元素的索引 和值 ,可以使用 forEachIndexed:

复制代码
fruits.forEachIndexed { index, fruit ->
    println("索引 $index: $fruit") 
    // 输出:索引 0: Apple,索引 1: Banana,...
}
4. 通过索引遍历(传统方式)

通过 indices 获取集合的索引范围(0..size-1),再通过索引访问元素:

复制代码
for (index in fruits.indices) {
    val fruit = fruits[index]
    println("索引 $index: $fruit") // 输出同上
}

二、遍历 Map(键值对)

Map 存储键值对(Key-Value),遍历需同时处理键和值。Kotlin 提供了多种遍历方式:

1. 遍历 entries(键值对)

通过 map.entries 获取所有键值对(类型为 Set<Map.Entry<K, V>>),直接遍历每个 Entry:

复制代码
val userMap = mapOf(
    "name" to "Alice",
    "age" to 25,
    "city" to "Beijing"
)

// 遍历键值对(Entry)
for ((key, value) in userMap) {
    println("$key: $value") 
    // 输出:name: Alice,age: 25,city: Beijing
}

// 或使用 forEach
userMap.forEach { (key, value) ->
    println("$key: $value")
}
2. 单独遍历键(Keys)或值(Values)

通过 map.keys 遍历所有键,或通过 map.values 遍历所有值:

复制代码
// 遍历所有键
for (key in userMap.keys) {
    println("Key: $key") // 输出:name,age,city
}

// 遍历所有值
userMap.values.forEach { value ->
    println("Value: $value") // 输出:Alice,25,Beijing
}

三、遍历数组(Array)

Kotlin 的数组(如 IntArray、StringArray)与集合的遍历方式类似,但需注意基本类型数组(如 IntArray)的优化。

1. 对象数组(Array<T>)

普通对象数组的遍历方式与集合完全一致:

复制代码
val stringArray = arrayOf("A", "B", "C")

// for 循环
for (str in stringArray) {
    println(str)
}

// forEach
stringArray.forEach { println(it) }
2. 基本类型数组(如 IntArray)

Kotlin 对基本类型数组(IntArray、BooleanArray 等)做了优化,避免装箱开销。遍历方式与对象数组类似:

复制代码
val intArray = intArrayOf(1, 2, 3, 4)

// for 循环
for (num in intArray) {
    println(num) // 输出:1, 2, 3, 4
}

// forEach(优化版,无装箱)
intArray.forEach { println(it) }

// 带索引遍历
intArray.forEachIndexed { index, num ->
    println("索引 $index: $num")
}

四、遍历范围(Range)

Kotlin 的范围(如 1..10 表示闭区间 [1,10])支持高效遍历,常用于循环计数。

1. 整数范围(IntRange)

通过 .. 操作符创建范围,配合 for 循环遍历:

复制代码
// 遍历 1 到 5(包含 5)
for (i in 1..5) {
    println(i) // 输出:1, 2, 3, 4, 5
}

// 倒序遍历(使用 downTo)
for (i in 5 downTo 1) {
    println(i) // 输出:5, 4, 3, 2, 1
}

// 带步长遍历(使用 step)
for (i in 1..5 step 2) {
    println(i) // 输出:1, 3, 5
}
2. 字符范围(CharRange)

字符也可以组成范围,按 ASCII 顺序遍历:

复制代码
// 遍历 A 到 C
for (c in 'A'..'C') {
    println(c) // 输出:A, B, C
}

五、遍历迭代器(Iterator)

若需要手动控制遍历过程(如跳过某些元素),可以通过 iterator() 获取迭代器,然后使用 hasNext() 和 next() 遍历:

复制代码
val numbers = listOf(10, 20, 30, 40)
val iterator = numbers.iterator()

while (iterator.hasNext()) {
    val num = iterator.next()
    println(num) // 输出:10, 20, 30, 40
}

六、注意事项

  1. break 和 continue 的限制:

    • 在传统 for 循环中可以使用 break(终止循环)和 continue(跳过当前迭代);
    • 在 forEach 高阶函数中不支持 break 或 continue(因为本质是函数调用)。若需要提前终止,需改用 for 循环或使用 takeWhile 等操作符。

    示例:提前终止遍历

    复制代码
    // 使用 for 循环 + break(推荐)
    for (fruit in fruits) {
        if (fruit == "Cherry") break // 遇到 "Cherry" 时终止循环
        println(fruit) // 输出:Apple, Banana
    }
    
    // 使用 takeWhile(函数式风格,返回满足条件的子列表)
    fruits.takeWhile { it != "Cherry" }.forEach { println(it) }
  2. 不可变集合 vs 可变集合 :

    若遍历的是可变集合(如 MutableList),在遍历过程中修改集合 (添加 / 删除元素)可能导致 ConcurrentModificationException(并发修改异常)。需使用 listIterator 或复制集合后遍历。

总结:按场景选择遍历方式

场景 推荐方法 示例代码
简单遍历集合元素 for 循环 或 forEach for (item in list) 或 list.forEach { ... }
需要索引和元素 forEachIndexed list.forEachIndexed { index, item -> ... }
遍历 Map 键值对 for ((key, value) in map) for ((k, v) in map) { ... }
遍历范围(如 1 到 10) for (i in 1..10) for (i in start..end) { ... }
需要提前终止或跳过元素 传统 for 循环 + break/continue for (item in list) { if (...) break }

通过灵活选择这些遍历方式,可以高效处理 Kotlin 中各种数据结构的遍历需求。

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