数据结构(Java)——迭代器Iterator

来源：互联网发布：软件测试基本原则编辑：程序博客网时间：2024/06/05 05:03

感谢Java软件结构与数据结构 John Lewis Joseph chase 著金名译
干大事而惜身,见小利而忘命,非英雄也!

1.迭代器定义

迭代器是一个对象，允许用户每次获得和使用集合中的一个元素，它与某个集合一同使用，但是它是一个单独的对象。迭代器是有助于实现某个集合的一种机制。在java中，迭代器提供了一种标准方法，可以一次访问集合中的每一个元素，这是一种通用的操作。迭代器是一个对象，允许用户每次获取和使用集合中的一个元素。JavaAPI中迭代器由两个基本的接口实现的：

Iterator:用于定义一个对象，该对象作为一个迭代器。
Iterable：用于定义一个集合，从该集合中可以抽取出一个迭代器。

    集合定义为Iterable，当需要的时候可以提供一个Iterator对象。Iterable接口只有一个方法，名字为   iterator() 返回值是一个Iterator对象，当创建一个集合时需要确定元素的类型，通常是在迭代器中定义元素：

    public Iterator<T> iterator() {        return new ArrayListIterator();    }

    Iterator接口含有3个方法。前两个是hasNext和next，可以用于依次访问集合中的元素。    大多数的迭代器都是fail-fast的，当迭代器使用之中，如果要修改集合将抛出一个异常。    许多时候我们含显示迭代器的while，而不是使用for-each循环。因为，首先是一般不需要迭代的所有元素，另外，如果使用remove，需要调用显示的迭代器，然而foreach没有提供对迭代器的显示访问。

2.迭代器关键补充概念

【1】迭代器是一个对象，提供了一种依次访问集合中的每个元素的方式。
【2】经常把集合定义为Iterable的，这意味着需要时可以提供一个迭代器。
【3】迭代器的可选方法remove使得它可以删除一个元素，，而无需在遍历集合。
【4】大多是的迭代器都是fail-fast的，当迭代器仍在使用时，如果修改集合将抛出一个异常。
【5】不能假设迭代器访问元素的顺序，除非显示声明了。
【6】迭代器类往往实现为它所属的集合的内部类。
【7】迭代器检查修改计数，以确保与集合的修改计数一致。

3. 迭代器的实现

2.1 数组实现的迭代器

    private class ArrayListIterator implements Iterator<T>    {        int iteratorModCount;        int current;        /**         * Sets up this iterator using the specified modCount.         *          * @param modCount the current modification count for the ArrayList         */        public ArrayListIterator()        {            iteratorModCount = modCount;            current = 0;        }        /**         * Returns true if this iterator has at least one more element         * to deliver in the iteration.         *         * @return  true if this iterator has at least one more element to deliver         *          in the iteration         * @throws  ConcurrentModificationException if the collection has changed         *          while the iterator is in use         */        public boolean hasNext() throws ConcurrentModificationException        {            if (iteratorModCount != modCount)                throw new ConcurrentModificationException();            return (current < rear);        }        /**         * Returns the next element in the iteration. If there are no         * more elements in this iteration, a NoSuchElementException is         * thrown.         *         * @return  the next element in the iteration         * @throws  NoSuchElementException if an element not found exception occurs         * @throws  ConcurrentModificationException if the collection has changed         */        public T next() throws ConcurrentModificationException        {            if (!hasNext())                throw new NoSuchElementException();            current++;            return list[current - 1];        }        /**         * The remove operation is not supported in this collection.         *          * @throws UnsupportedOperationException if the remove method is called         */        public void remove() throws UnsupportedOperationException        {            throw new UnsupportedOperationException();        }    }

2.2 链表实现的迭代器

/**     * LinkedIterator represents an iterator for a linked list of linear nodes.     */    private class LinkedListIterator implements Iterator<T>    {        private int iteratorModCount;  // the number of elements in the collection        private LinearNode<T> current;  // the current position        /**         * Sets up this iterator using the specified items.         *         * @param collection  the collection the iterator will move over         * @param size        the integer size of the collection         */        public LinkedListIterator()        {            current = head;            iteratorModCount = modCount;        }        /**         * Returns true if this iterator has at least one more element         * to deliver in the iteration.         *         * @return  true if this iterator has at least one more element to deliver         *          in the iteration         * @throws  ConcurrentModificationException if the collection has changed         *          while the iterator is in use         */        public boolean hasNext() throws ConcurrentModificationException        {            if (iteratorModCount != modCount)                 throw new ConcurrentModificationException();            return (current != null);        }        /**         * Returns the next element in the iteration. If there are no         * more elements in this iteration, a NoSuchElementException is         * thrown.         *         * @return the next element in the iteration         * @throws NoSuchElementException if the iterator is empty         */        public T next() throws ConcurrentModificationException        {            if (!hasNext())                throw new NoSuchElementException();            T result = current.getElement();            current = current.getNext();            return result;        }        /**         * The remove operation is not supported.         *          * @throws UnsupportedOperationException if the remove operation is called         */        public void remove() throws UnsupportedOperationException        {            throw new UnsupportedOperationException();        }    }

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