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迭代器 Iterator 是什么？

article 2024/9/27 6:47:31

迭代器 Iterator 是什么？

1. Iterator 的主要方法

2. Iterator 示例代码

3. Iterator 的优点

4. 与增强型 for 循环的关系

5. 与 Enumeration 的区别

6. 迭代器的应用场景

总结

🎈边走、边悟🎈迟早会好

迭代器（Iterator） 是一种设计模式，用于遍历集合对象的元素，而不暴露其内部结构。在 Java 中，Iterator 是一个接口，它提供了一种统一的方式来访问集合中的每一个元素。通过迭代器，开发者可以逐个处理集合中的元素，而不需要关心底层的实现细节。

1. Iterator 的主要方法

Iterator 接口中定义了三个核心方法：

boolean hasNext()：判断集合中是否还有下一个元素。如果存在下一个元素，返回 true，否则返回 false。
E next()：返回集合中的下一个元素。如果调用此方法之前没有先调用 hasNext() 或者已经遍历完集合，会抛出 NoSuchElementException。
void remove()：删除集合中由 next() 方法返回的元素。在某些集合实现中，调用此方法是可选的，且调用前必须先调用 next()，否则会抛出 IllegalStateException。

2. Iterator 示例代码

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

public class IteratorExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("Apple");
        list.add("Banana");
        list.add("Cherry");

        Iterator<String> iterator = list.iterator();  // 获取迭代器

        while (iterator.hasNext()) {  // 判断是否还有元素
            String fruit = iterator.next();  // 获取下一个元素
            System.out.println(fruit);
            
            // 删除当前元素
            if (fruit.equals("Banana")) {
                iterator.remove();
            }
        }

        System.out.println("After removal: " + list);
    }
}

输出：
After removal: [Apple, Cherry]

在上面的代码中，Iterator 被用来遍历 ArrayList，并通过 remove() 方法删除特定元素。

3. Iterator 的优点

隐藏实现细节：迭代器可以在不暴露集合内部实现的前提下访问集合的元素。这样可以确保集合内部结构的封装性。
统一访问方式：无论是 List、Set 还是其他集合类，都可以通过迭代器以相同的方式遍历元素，而不需要针对不同的集合类编写不同的遍历逻辑。
动态删除：通过迭代器的 remove() 方法，可以在遍历集合时安全地删除元素，避免在直接遍历集合时操作集合引发的异常（如 ConcurrentModificationException）。

4. 与增强型 for 循环的关系

Java 的增强型 for 循环（也叫“for-each”循环）实际上是在底层使用 Iterator 实现的，简化了对集合的遍历操作。

List<String> list = new ArrayList<>();
for (String fruit : list) {
    System.out.println(fruit);
}

这种方式相对 Iterator 更简洁，但它不支持在遍历过程中删除元素。如果需要在遍历时删除元素，仍然需要使用显式的 Iterator。

5. 与 Enumeration 的区别

在 Java 早期的集合框架中，Enumeration 是一个类似 Iterator 的接口，但它的功能较为有限。Iterator 是 Enumeration 的增强版本，除了遍历元素，还提供了删除元素的功能。此外，Iterator 使用起来更加统一和安全，因此在现代 Java 中，Iterator 更为常用。