Как эффективно перебрать каждую запись на карте Java?

Question

Если у меня есть объект, реализующий интерфейс Map в Java, и я хочу перебрать каждую содержащуюся в нем пару, каков наиболее эффективный способ прохождения карты?

Будет ли порядок элементов зависеть от конкретной реализации карты, которую я имею для интерфейса?

Answer 1

Map<String, String> map = ...
for (Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet()) {
    System.out.println(entry.getKey() + "/" + entry.getValue());
}

Answer 2

Чтобы суммировать другие ответы и объединить их с тем, что я знаю, я нашел 10 основных способов сделать это (см. Ниже). Кроме того, я написал несколько тестов производительности (см. Результаты ниже). Например, если мы хотим найти сумму всех ключей и значений карты, мы можем написать:

1. Использование итератора и Map.Entry

   long i = 0;
   Iterator<Map.Entry<Integer, Integer>> it = map.entrySet().iterator();
   while (it.hasNext()) {
       Map.Entry<Integer, Integer> pair = it.next();
       i += pair.getKey() + pair.getValue();
   }
   

2. Использование foreach и Map.Entry

   long i = 0;
   for (Map.Entry<Integer, Integer> pair : map.entrySet()) {
       i += pair.getKey() + pair.getValue();
   }
   

3. Использование forEach из Java 8

   final long[] i = {0};
   map.forEach((k, v) -> i[0] += k + v);
   

4. Использование набор ключей и foreach

   long i = 0;
   for (Integer key : map.keySet()) {
       i += key + map.get(key);
   }
   

5. Использование набор ключей и итератор

   long i = 0;
   Iterator<Integer> itr2 = map.keySet().iterator();
   while (itr2.hasNext()) {
       Integer key = itr2.next();
       i += key + map.get(key);
   }
   

6. Использование для и Map.Entry

   long i = 0;
   for (Iterator<Map.Entry<Integer, Integer>> entries = map.entrySet().iterator(); entries.hasNext(); ) {
       Map.Entry<Integer, Integer> entry = entries.next();
       i += entry.getKey() + entry.getValue();
   }
   

7. Использование Java 8 Stream API

   final long[] i = {0};
   map.entrySet().stream().forEach(e -> i[0] += e.getKey() + e.getValue());
   

8. Использование Java 8 Параллельный API потоков

   final long[] i = {0};
   map.entrySet().stream().parallel().forEach(e -> i[0] += e.getKey() + e.getValue());
   

9. Использование IterableMap из Apache Collections

   long i = 0;
   MapIterator<Integer, Integer> it = iterableMap.mapIterator();
   while (it.hasNext()) {
       i += it.next() + it.getValue();
   }
   

10. Использование MutableMap коллекций Eclipse (CS)

    final long[] i = {0};
    mutableMap.forEachKeyValue((key, value) -> {
        i[0] += key + value;
    });
    

Тесты производительности (режим = Среднее время, система = Windows 8.1 64-битная, Intel i7-4790 3,60 ГГц, 16 ГБ)

1. Для маленькой карты (100 элементов) лучший результат - 0,308

   Benchmark                          Mode  Cnt  Score    Error  Units
   test3_UsingForEachAndJava8         avgt  10   0.308 ±  0.021  µs/op
   test10_UsingEclipseMap             avgt  10   0.309 ±  0.009  µs/op
   test1_UsingWhileAndMapEntry        avgt  10   0.380 ±  0.014  µs/op
   test6_UsingForAndIterator          avgt  10   0.387 ±  0.016  µs/op
   test2_UsingForEachAndMapEntry      avgt  10   0.391 ±  0.023  µs/op
   test7_UsingJava8StreamApi          avgt  10   0.510 ±  0.014  µs/op
   test9_UsingApacheIterableMap       avgt  10   0.524 ±  0.008  µs/op
   test4_UsingKeySetAndForEach        avgt  10   0.816 ±  0.026  µs/op
   test5_UsingKeySetAndIterator       avgt  10   0.863 ±  0.025  µs/op
   test8_UsingJava8StreamApiParallel  avgt  10   5.552 ±  0.185  µs/op
   

2. Для карты с 10000 элементов оценка 37.606 является лучшей

   Benchmark                           Mode   Cnt  Score      Error   Units
   test10_UsingEclipseMap              avgt   10    37.606 ±   0.790  µs/op
   test3_UsingForEachAndJava8          avgt   10    50.368 ±   0.887  µs/op
   test6_UsingForAndIterator           avgt   10    50.332 ±   0.507  µs/op
   test2_UsingForEachAndMapEntry       avgt   10    51.406 ±   1.032  µs/op
   test1_UsingWhileAndMapEntry         avgt   10    52.538 ±   2.431  µs/op
   test7_UsingJava8StreamApi           avgt   10    54.464 ±   0.712  µs/op
   test4_UsingKeySetAndForEach         avgt   10    79.016 ±  25.345  µs/op
   test5_UsingKeySetAndIterator        avgt   10    91.105 ±  10.220  µs/op
   test8_UsingJava8StreamApiParallel   avgt   10   112.511 ±   0.365  µs/op
   test9_UsingApacheIterableMap        avgt   10   125.714 ±   1.935  µs/op
   

3. Для карты с 100000 элементов оценка 1184,767 является лучшей

   Benchmark                          Mode   Cnt  Score        Error    Units
   test1_UsingWhileAndMapEntry        avgt   10   1184.767 ±   332.968  µs/op
   test10_UsingEclipseMap             avgt   10   1191.735 ±   304.273  µs/op
   test2_UsingForEachAndMapEntry      avgt   10   1205.815 ±   366.043  µs/op
   test6_UsingForAndIterator          avgt   10   1206.873 ±   367.272  µs/op
   test8_UsingJava8StreamApiParallel  avgt   10   1485.895 ±   233.143  µs/op
   test5_UsingKeySetAndIterator       avgt   10   1540.281 ±   357.497  µs/op
   test4_UsingKeySetAndForEach        avgt   10   1593.342 ±   294.417  µs/op
   test3_UsingForEachAndJava8         avgt   10   1666.296 ±   126.443  µs/op
   test7_UsingJava8StreamApi          avgt   10   1706.676 ±   436.867  µs/op
   test9_UsingApacheIterableMap       avgt   10   3289.866 ±  1445.564  µs/op
   

Графики (тесты производительности в зависимости от размера карты)

Таблица (тесты производительности в зависимости от размера карты)

          100     600      1100     1600     2100
test10    0.333    1.631    2.752    5.937    8.024
test3     0.309    1.971    4.147    8.147   10.473
test6     0.372    2.190    4.470    8.322   10.531
test1     0.405    2.237    4.616    8.645   10.707
test2     0.376    2.267    4.809    8.403   10.910
test7     0.473    2.448    5.668    9.790   12.125
test9     0.565    2.830    5.952   13.220   16.965
test4     0.808    5.012    8.813   13.939   17.407
test5     0.810    5.104    8.533   14.064   17.422
test8     5.173   12.499   17.351   24.671   30.403

Все тесты на GitHub .

Answer 3

В Java 8 вы можете делать это чисто и быстро, используя новые функции лямбда-выражений:

 Map<String,String> map = new HashMap<>();
 map.put("SomeKey", "SomeValue");
 map.forEach( (k,v) -> [do something with key and value] );

 // such as
 map.forEach( (k,v) -> System.out.println("Key: " + k + ": Value: " + v));

Тип k и v будет определен компилятором, и больше нет необходимости использовать Map.Entry.

Easy-Peasy!

Answer 4

Да, порядок зависит от конкретной реализации карты.

@ ScArcher2 имеет более элегантный синтаксис Java 1.5 . В 1.4 я бы сделал что-то вроде этого:

Iterator entries = myMap.entrySet().iterator();
while (entries.hasNext()) {
  Entry thisEntry = (Entry) entries.next();
  Object key = thisEntry.getKey();
  Object value = thisEntry.getValue();
  // ...
}

Answer 5

Типичный код для итерации по карте:

Map<String,Thing> map = ...;
for (Map.Entry<String,Thing> entry : map.entrySet()) {
    String key = entry.getKey();
    Thing thing = entry.getValue();
    ...
}

HashMap является реализацией канонической карты и не дает гарантий (или хотя она не должна изменять порядок, если на ней не выполняется операция мутации). SortedMap вернет записи, основанные на естественном порядке ключей, или Comparator, если предусмотрено. LinkedHashMap будет возвращать записи в порядке вставки или в порядке доступа в зависимости от того, как он был построен. EnumMap возвращает записи в естественном порядке ключей.

(Обновление: я думаю, что это больше не так. ) Примечание. Итератор IdentityHashMap entrySet в настоящее время имеет особую реализацию, которая возвращает один и тот же экземпляр Map.Entry для каждого элемента в entrySet! Однако каждый раз, когда новый итератор добавляет, Map.Entry обновляется.

Answer 6

Пример использования итератора и обобщений:

Iterator<Map.Entry<String, String>> entries = myMap.entrySet().iterator();
while (entries.hasNext()) {
  Map.Entry<String, String> entry = entries.next();
  String key = entry.getKey();
  String value = entry.getValue();
  // ...
}

Answer 7

Это вопрос из двух частей:

Как перебирать записи на карте - @ ScArcher2 уже ответил , что отлично.

Каков порядок итерации - если вы просто используете Map, то, строго говоря, нет никаких гарантий порядка . Таким образом, вы не должны полагаться на порядок, заданный любой реализацией. Однако интерфейс SortedMap расширяет Map и обеспечивает именно то, что вы ищете - реализации всегда будут давать согласованный порядок сортировки.

NavigableMap - еще одно полезное расширение - это SortedMap с дополнительными методами для поиска записей по их упорядоченной позиции в наборе ключей. Таким образом, потенциально это может устранить необходимость повторения в первую очередь - вы можете найти конкретные entry, которые вы используете после использования методов higherEntry, lowerEntry, ceilingEntry или floorEntry. Метод descendingMap даже дает вам явный метод , изменяющий порядок обхода .

Answer 8

Существует несколько способов перебора карты.

Здесь приводится сравнение их характеристик для общего набора данных, хранящегося на карте, путем сохранения миллиона пар значений ключей на карте и повторения по карте.

1) Использование entrySet() для каждой петли

for (Map.Entry<String,Integer> entry : testMap.entrySet()) {
    entry.getKey();
    entry.getValue();
}

50 миллисекунд

2) Использование keySet() в каждом цикле

for (String key : testMap.keySet()) {
    testMap.get(key);
}

76 миллисекунд

3) Использование entrySet() и итератор

Iterator<Map.Entry<String,Integer>> itr1 = testMap.entrySet().iterator();
while(itr1.hasNext()) {
    Map.Entry<String,Integer> entry = itr1.next();
    entry.getKey();
    entry.getValue();
}

50 миллисекунд

4) Использование keySet() и итератора

Iterator itr2 = testMap.keySet().iterator();
while(itr2.hasNext()) {
    String key = itr2.next();
    testMap.get(key);
}

75 миллисекунд

Я сослался this link.

Answer 9

Правильный способ сделать это - использовать принятый ответ, так как он наиболее эффективен. Я считаю, что следующий код выглядит немного чище.

for (String key: map.keySet()) {
   System.out.println(key + "/" + map.get(key));
}

Answer 10

К вашему сведению, вы также можете использовать map.keySet() и map.values(), если вас интересуют только ключи / значения карты, а не другие.