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Java HashMap 如何正確遍歷並刪除元素

（一）HashMap的遍歷

　　HashMap的遍歷主要有兩種方式：

　　第一種採用的是foreach模式，適用於不需要修改HashMap內元素的遍歷，只需要獲取元素的鍵/值的情況。

HashMap<K, V> myHashMap;
for (Map.entry<K, V> item : myHashMap.entrySet()){
    K key = item.getKey();
    V val = item.getValue();
    //todo with key and val
    //WARNING: DO NOT CHANGE key AND val IF YOU WANT TO REMOVE ITEMS LATER
}

　　第二種採用迭代器遍歷，不僅適用於HashMap，對其它型別的容器同樣適用。

　　採用這種方法的遍歷，可以用下文提及的方式安全地對HashMap內的元素進行修改，並不會對後續的刪除操作造成影響。

for (Iterator<Map.entry<K, V>> it = myHashMap.entrySet().iterator; it.hasNext();){
    Map.Entry<K, V> item = it.next();
    K key = item.getKey();
    V val = item.getValue();
    //todo with key and val
    //you may remove this item using  "it.remove();"
}

（二）HashMap之刪除元素

　　如果採用第一種的遍歷方法刪除HashMap中的元素，Java很有可能會在執行時丟擲異常。

HashMap<String, Integer> myHashMap = new HashMap<>();
myHashMap.put("1", 1);
myHashMap.put("2", 2);
for (Map.Entry<String, Integer> item : myHashMap.entrySet()){
    myHashMap.remove(item.getKey());
 

}
for (Map.Entry<String, Integer> item : myHashMap.entrySet()){
    System.out.println(item.getKey());
}

　　執行上面的程式碼，Java丟擲了 java.util.ConcurrentModificationException 的異常。並附有如下資訊。

at java.util.HashMap$HashIterator.nextNode(Unknown Source)
at java.util.HashMap$EntryIterator.next(Unknown Source)
at java.util.HashMap$EntryIterator.next(Unknown Source)

　　可以推測，由於我們在遍歷HashMap的元素過程中刪除了當前所在元素，下一個待訪問的元素的指標也由此丟失了。

　　所以，我們改用第二種遍歷方式。

　　程式碼如下：

for (Iterator<Map.Entry<String, Integer>> it = myHashMap.entrySet().iterator(); it.hasNext();){
    Map.Entry<String, Integer> item = it.next();
    //... todo with item
    it.remove();
}
for (Map.Entry<String, Integer> item : myHashMap.entrySet()){
    System.out.println(item.getKey());
}

　　執行結果沒有顯示，表明HashMap中的元素被正確刪除了。

（三）在HashMap的遍歷中刪除元素的特殊情況

　　上述方法可能足以應付多數的情況，但是如果你的HashMap中的鍵值同樣是一個HashMap，假設你需要處理的是 HashMap<HashMap<String, Integer>, Double> myHashMap 時，很不碰巧，你可能需要修改myHashMap中的一個項的鍵值HashMap中的某些元素，之後再將其刪除。

　　這時，單單依靠迭代器的 remove() 方法是不足以將該元素刪除的。

　　例子如下：

HashMap<HashMap<String, Integer>, Integer> myHashMap = new HashMap<>();
HashMap<String, Integer> temp = new HashMap<>();
temp.put("1", 1);
temp.put("2", 2);
myHashMap.put(temp, 3);
for (Iterator<Map.Entry<HashMap<String, Integer>, Integer>> 
    it = myHashMap.entrySet().iterator(); it.hasNext();){
    Map.Entry<HashMap<String, Integer>, Integer> item = it.next();
    item.getKey().remove("1");
    System.out.println(myHashMap.size());
    it.remove();
    System.out.println(myHashMap.size());
}

　　結果如下：

1
1

　　雖然 it.remove(); 被執行，但是並沒有真正刪除元素。

　　原因在於期望刪除的元素的鍵值（即 HashMap<String, Integer> temp ）被修改過了。

　　解決方案：

　　既然在這種情況下，HashMap中被修改過的元素不能被刪除，那麼不妨直接把待修改的元素直接刪除，再將原本所需要的“修改過”的元素加入HashMap。

　　想法很好，程式碼如下：

for (Iterator<Map.Entry<HashMap<String, Integer>, Integer>> 
    it = myHashMap.entrySet().iterator(); it.hasNext();){
    Map.Entry<HashMap<String, Integer>, Integer> item = it.next();
    //item.getKey().remove("1");
    HashMap<String, Integer> to_put = new HashMap<>(item.getKey());
    to_put.remove("1");
    myHashMap.put(to_put, item.getValue());
    System.out.println(myHashMap.size());
    it.remove();
    System.out.println(myHashMap.size());
}

　　但是依然是RE：

Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException
    at java.util.HashMap$HashIterator.remove(Unknown Source)

　　原因在於，迭代器遍歷時，每一次呼叫 next() 函式，至多隻能對容器修改一次。上面的程式碼則進行了兩次修改：一次新增，一次刪除。

　　既然 java.util.ConcurrentModificationException 異常被丟擲了，那麼去想辦法拿掉這個異常即可。

　　最後的最後，我決定棄HashMap轉投ConcurrentHashMap。將myHashMap定義為ConcurrentHashMap之後，其它程式碼不動。

　　執行結果如下：

2
1

　　最終，通過ConcurrentHashMap和一些小技巧的使用，變形實現了對被修改過鍵值的元素的刪除。