Java數組foreach循環詳解

一、foreach循環概述

Java語言中，foreach循環是一種簡化循環代碼書寫的語法。它自動遍曆數組或容器中的元素，無需顯式地去控制循環變數的變化。foreach循環的格式為：

for(元素類型 變數名 : 數組或容器名) {
    循環體語句
}

其中，元素類型即數組或容器中元素的類型，變數名為循環的臨時變數，用於獲取數組或容器中的元素。例如：

int[] nums = {1, 2, 3, 4, 5};
for(int num : nums) {
    System.out.println(num);
}

以上代碼將輸出數組nums中的所有元素。

二、foreach循環數組遍歷

使用foreach循環遍曆數組時，可以遍歷整個數組，也可以遍曆數組的部分元素。

1. 遍歷整個數組

遍歷整個數組時，只需在foreach語句中指定數組名即可：

String[] names = {"Alice", "Bob", "Cathy"};
for(String name : names) {
    System.out.println(name);
}

以上代碼將輸出數組names中的所有元素。

2. 遍歷部分元素

遍歷部分元素時，需使用數組名和索引來限定遍歷的範圍。例如，以下代碼輸出數組nums中索引為1~3的元素：

int[] nums = {1, 2, 3, 4, 5};
for(int i=1; i<4; i++) {
    System.out.println(nums[i]);
}

等價於使用foreach循環：

int[] nums = {1, 2, 3, 4, 5};
for(int num : Arrays.copyOfRange(nums, 1, 4)) {
    System.out.println(num);
}

Arrays.copyOfRange()方法用於返回一個包含指定數組區間的新數組。在以上代碼中，Arrays.copyOfRange(nums, 1, 4)返回的新數組包含了nums數組中索引為1~3的元素。

三、foreach循環容器遍歷

除了數組，foreach循環還能夠遍歷Java中的容器類，例如List和Set。遍歷容器的過程與遍曆數組類似。

1. 遍歷List容器

List是Java中常用的容器類。遍歷List的方式為：

List list = new ArrayList();
list.add("Apple");
list.add("Banana");
list.add("Cat");
for(String item : list) {
    System.out.println(item);
}

以上代碼將輸出List容器中的所有元素。

2. 遍歷Set容器

Set是Java中的另一種常用容器類，它不允許有重複元素。遍歷Set的方式為：

Set set = new HashSet();
set.add("Apple");
set.add("Banana");
set.add("Cat");
for(String item : set) {
    System.out.println(item);
}

以上代碼將輸出Set容器中的所有元素。

四、foreach循環和傳統循環的比較

使用foreach循環遍曆數組或容器的代碼相較於傳統的for循環更加簡潔明了，避免了手動控制循環變數和循環邊界的繁瑣細節。但是，在某些情況下，foreach循環並不適合使用。例如，需要遍曆數組並對每個元素進行操作時，傳統的for循環更加靈活、好用。

1. 使用foreach循環修改數組元素的值

foreach循環一般用於遍曆數組或容器，不太適合進行修改操作。以下代碼在使用foreach循環修改數組nums中元素的值時會造成編譯錯誤：

int[] nums = {1, 2, 3, 4, 5};
for(int num : nums) {
    num *= 2;  // 錯誤：num是一個循環變數，無法修改
    System.out.println(num);
}

可以使用傳統的for循環進行遍歷：

int[] nums = {1, 2, 3, 4, 5};
for(int i=0; i<nums.length; i++) {
    nums[i] *= 2;  // 正確：使用數組索引遍歷並修改數組元素的值
    System.out.println(nums[i]);
}

2. 使用傳統循環遍歷不規則數組

不規則數組是指行、列不同的二維數組。對於不規則數組，由於每行元素個數不同，因此無法使用foreach循環進行遍歷。例如，以下代碼使用foreach循環遍歷二維數組時會造成編譯錯誤：

int[][] nums = {{1,2,3}, {4,5}, {6,7,8,9}};
for(int[] row : nums) {
    for(int num : row) {
        System.out.println(num);  // 錯誤：nums是一個不規則數組
    }
}

可以使用傳統的for循環遍歷不規則數組：

int[][] nums = {{1,2,3}, {4,5}, {6,7,8,9}};
for(int i=0; i<nums.length; i++) {
    for(int j=0; j<nums[i].length; j++) {
        System.out.println(nums[i][j]);  // 正確：使用兩個索引變數遍歷二維數組
    }
}

五、代碼示例

public class ForeachLoopDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = {1, 2, 3, 4, 5};
        // 遍歷整個數組
        for(int num : nums) {
            System.out.println(num);
        }
        // 遍歷部分元素
        for(int num : Arrays.copyOfRange(nums, 1, 4)) {
            System.out.println(num);
        }
        String[] names = {"Alice", "Bob", "Cathy"};
        // 遍曆數組
        for(String name : names) {
            System.out.println(name);
        }
        List list = new ArrayList();
        list.add("Apple");
        list.add("Banana");
        list.add("Cat");
        // 遍歷List容器
        for(String item : list) {
            System.out.println(item);
        }
        Set set = new HashSet();
        set.add("Apple");
        set.add("Banana");
        set.add("Cat");
        // 遍歷Set容器
        for(String item : set) {
            System.out.println(item);
        }
        int[][] nums2D = {{1,2,3}, {4,5}, {6,7,8,9}};
        // 遍歷二維數組
        for(int i=0; i<nums2D.length; i++) {
            for(int j=0; j<nums2D[i].length; j++) {
                System.out.println(nums2D[i][j]);
            }
        }
    }
}