Java迭代器实现及应用

在Java中，迭代器是一个十分常用的工具，用于遍历一系列的元素，例如数组和集合。迭代器让我们可以以一种通用的、一致的方式来访问不同类型的集合，同时，它还具有一些便利的方法来操作集合中的元素。

一、迭代器介绍

在Java中，迭代器是一个接口，定义在java.util包中。它提供了一种通用的、一致的方法来遍历各种集合，无需知道集合底层的具体实现。任何实现了Iterable接口的集合类都可以使用迭代器进行遍历。

//迭代器定义
public interface Iterator {
    boolean hasNext(); //是否还有下一个元素
    E next(); //返回下一个元素
    void remove(); //删除迭代器最后遍历出的元素
}

  

迭代器中最重要的方法是hasNext()和next()。hasNext()方法用于判断是否还有下一个元素，而next()方法则返回下一个元素。

//使用迭代器遍历List
List list = Arrays.asList("Java", "Python", "C", "JavaScript");
Iterator
    iterator = list.iterator();

while(iterator.hasNext()) {
    System.out.println(iterator.next());
}

   
  

上述代码中，我们首先使用iterator()方法获取到List的迭代器，然后使用while循环遍历List中的元素。在每次循环中，我们使用hasNext()方法检查是否还有下一个元素，如果有，我们使用next()方法获取下一个元素。

二、迭代器应用

1. 使用迭代器进行遍历

迭代器最广泛的应用就是用于遍历集合中的元素。对于实现了Iterable接口的集合类，我们都可以使用迭代器来遍历其中的元素。

//使用迭代器遍历Set
Set set = new HashSet<>(Arrays.asList("Java", "Python", "C", "JavaScript"));
Iterator
    iterator = set.iterator();

while(iterator.hasNext()) {
    System.out.println(iterator.next());
}

   
  

上述代码中，我们使用iterator()方法获取到Set的迭代器，然后使用while循环遍历Set中的元素。和遍历List相似，在每次循环中，我们使用hasNext()方法检查是否还有下一个元素，如果有，我们使用next()方法获取下一个元素。

2. 使用迭代器删除元素

除了遍历元素，迭代器还可以用于删除元素。使用迭代器删除元素有一个特殊之处，它只能删除迭代器最后遍历出的元素。

//使用迭代器删除List中的元素
List list = new ArrayList<>(Arrays.asList("Java", "Python", "C", "JavaScript"));
Iterator
    iterator = list.iterator();

while(iterator.hasNext()) {
    String element = iterator.next();
    if(element.startsWith("J")) {
        iterator.remove();
    }
}

System.out.println(list);

   
  

上述代码中，我们首先创建了一个包含4个元素的List，然后使用iterator()方法获取到List的迭代器。在while循环中，我们首先使用next()方法获取到下一个元素，然后检查这个元素是否以J开头。如果是，我们使用remove()方法删除该元素。

3. 自定义迭代器

在Java中，我们可以自定义一个类来实现迭代器接口，从而实现自己的迭代器。

//自定义迭代器
class MyIterator implements Iterator
    {
    private E[] elements; //元素数组
    private int index = 0; //当前元素下标

    public MyIterator(E[] elements) {
        this.elements = elements;
    }

    @Override
    public boolean hasNext() {
        return index < elements.length; //是否还有下一个元素
    }

    @Override
    public E next() {
        return elements[index++]; //返回下一个元素
    }

    @Override
    public void remove() {
        throw new UnsupportedOperationException(); //不支持删除操作
    }
}

//使用自定义迭代器遍历数组
Integer[] array = {1, 2, 3, 4, 5};
Iterator
     iterator = new MyIterator<>(array);

while(iterator.hasNext()) {
    System.out.println(iterator.next());
}

    
   
  

上述代码中，我们自定义了一个MyIterator类，实现了迭代器接口的三个方法：hasNext()、next()和remove()。该类的主要作用是用于遍历数组。然后，我们创建了一个包含5个元素的数组，使用自定义的迭代器遍历该数组。

三、迭代器遍历与for-each循环

在Java中，有两种主要的遍历集合的方式，一种是使用迭代器遍历，另一种是使用for-each循环遍历。

//使用for-each循环遍历数组
Integer[] array = {1, 2, 3, 4, 5};

for(Integer element : array) {
    System.out.println(element);
}

//使用for-each循环遍历List
List list = Arrays.asList("Java", "Python", "C", "JavaScript");

for(String element : list) {
    System.out.println(element);
}

  

上述代码中，我们使用for-each循环遍历了数组和List中的元素。使用for-each循环遍历的语法比较简单，并且代码可读性较高。但是，当需要处理集合中的元素时，使用迭代器会更加灵活和方便。

四、总结

迭代器在Java集合中是一项非常重要的工具，它提供了一种通用的、一致的方式来遍历各种集合。我们可以使用自带的迭代器类，也可以自定义一个迭代器来实现我们的需求。无论是使用迭代器遍历，还是使用for-each循环遍历，都有各自的优缺点，具体应该根据实际情况来选择使用哪一种方式。