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：

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：

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：

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：

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：

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：

// 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：

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：

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：

// 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：

// 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：

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

   // 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

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。