为何foreach循环在此场景下计算数组平方和结果错误？

问题代码的错误原因 #

先看出现问题的增强for循环实现：

public class Kata {
    public static int squareSum(int[] n) {
        int sum = 0;
        for (int i : n) {
            sum += n[i] * n[i];
        }
        return sum;
    }
}

当输入数组为{1,2,2}时，这段代码的执行过程是：

• 第一次循环：i取数组第一个元素的值1，然后访问n[1]（即数组第二个元素2），平方后加到sum，sum变为4。
• 第二次循环：i取数组第二个元素的值2，访问n[2]（数组第三个元素2），平方后加到sum，sum变为8。
• 第三次循环：i取数组第三个元素的值2，再次访问n[2]（值为2），平方后加到sum，sum变为12。

核心错误是：增强for循环中的变量i是数组的元素值，而非索引，但代码错误地将它当作索引去访问数组元素，导致每次取的不是当前元素的平方，而是另一个元素的平方，最终结果偏离预期。

正确代码的逻辑 #

普通for循环的实现是正确的：

public class Kata {
    public static int squareSum(int[] n) {
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < n.length; i++) {
            sum += n[i] * n[i];
        }
        return sum;
    }
}

执行过程：

• i从0开始，依次作为数组的索引：
  • i=0时，取n[0]=1，平方后sum变为1；
  • i=1时，取n[1]=2，平方后sum变为5；
  • i=2时，取n[2]=2，平方后sum变为9，符合预期。

两种循环的工作机制 #

增强for循环（for-each循环） #

• 语法形式：for (元素类型 变量名 : 数组/可迭代集合)
• 工作原理：直接遍历目标数组或集合中的每一个元素，循环变量代表当前迭代到的元素值，而非元素的索引位置。
• 优势：代码简洁，无需手动管理索引，避免索引越界的风险（只要集合本身合法）。
• 局限性：无法直接获取元素的索引，也无法在遍历过程中修改数组的长度（对于集合则视具体类型而定）。

普通for循环 #

• 语法形式：for (初始化索引变量; 循环终止条件; 索引更新规则)
• 工作原理：通过手动控制索引变量的变化，逐个访问数组的元素（数组[索引]）。索引从起始值开始，每次循环后按规则更新，直到满足终止条件时停止。
• 优势：完全掌控索引的变化，可以灵活地按任意顺序访问元素，也能直接修改数组元素的值。
• 局限性：需要手动处理索引的边界，容易出现索引越界（比如i <= n.length的错误）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者stacktrace