Java |实现迭代器和可迭代接口
原文:https://www . geesforgeks . org/Java-implementing-iterator-and-iteratable-interface/
迭代器在 Java 的 Collection 框架中用于逐个检索元素。更多相关详情和介绍，请参见本链接。
为什么需要实现 Iterable 接口？
每个适当实现 Iterable 接口的类都可以用在增强的 For 循环(For-每个循环)中。设计定制数据结构时，需要实现迭代器接口。 例:
for(Item item: customDataStructure) {
// do stuff
}
如何实现 Iterable 接口？
为了实现可迭代的数据结构，我们需要:
- 在所述数据结构中实现可迭代接口及其方法
- 创建一个迭代器类，实现迭代器接口和相应的方法。
我们可以将伪代码概括如下:
class CustomDataStructure implements Iterable<> {
// code for data structure
public Iterator<> iterator() {
return new CustomIterator<>(this);
}
}
class CustomIterator<> implements Iterator<> {
// constructor
CustomIterator<>(CustomDataStructure obj) {
// initialize cursor
}
// Checks if the next element exists
public boolean hasNext() {
}
// moves the cursor/iterator to next element
public T next() {
}
// Used to remove an element. Implement only if needed
public void remove() {
// Default throws UnsupportedOperationException.
}
}
注意:迭代器类也可以作为数据结构类的内部类来实现，因为它不会在其他地方使用。
-
next()和 hasNext()是如何工作的？ 要实现迭代器，我们需要一个光标或指针来跟踪我们当前在哪个元素上。根据底层的数据结构，我们可以从一个元素前进到另一个元素。这是在 next()方法中完成的，该方法返回当前元素，光标前进到下一个元素。 在推进指针之前，我们检查下一个元素是否存在。也就是说，我们可以将幕后代码图形化如下:
```java While(iterator.hasNext()) { //if next element exists next(); // advance the pointer }
```
-
初始化光标 光标初始化完全取决于数据结构。例如，在链表中，我们将光标初始化为 head 元素。在数组列表中，我们将光标初始化为第 0 个元素。 从实现的角度来看:
- 如果迭代器类被实现为内部类，我们可以简单地使用“this”关键字(例如 cursor = customdatastructure . this . element)来访问所需的元素
- 如果迭代器类被实现为一个单独的类，我们可以将数据结构的这个对象传递给迭代器类构造函数，如下例所示。
下面的程序说明了 Iterable 接口的使用:
下面给出了一个使用泛型的自定义链表。链表由节点对象组成，节点对象包含一个通用数据值和指向下一个节点的指针。该类提供了一些标准的“get”方法，如 getHead()和 getTail()，以及必要的 Iterator()函数，这些方法必须在实现 Iterable 接口时实现。
然后创建必要的自定义类“列表迭代器”，它将实现迭代器接口，同时还将实现 hasNext()和 Next()的功能。这两个函数构成了 Iterable 和 Iterator 接口的核心。
import java.util.Iterator;
// Custom Linked List class using Generics
class List<T> implements Iterable<T> {
Node<T> head, tail;
// add new Element at tail of the linked list in O(1)
public void add(T data)
{
Node<T> node = new Node<>(data, null);
if (head == null)
tail = head = node;
else {
tail.setNext(node);
tail = node;
}
}
// return Head
public Node<T> getHead()
{
return head;
}
// return Tail
public Node<T> getTail()
{
return tail;
}
// return Iterator instance
public Iterator<T> iterator()
{
return new ListIterator<T>(this);
}
}
class ListIterator<T> implements Iterator<T> {
Node<T> current;
// initialize pointer to head of the list for iteration
public ListIterator(List<T> list)
{
current = list.getHead();
}
// returns false if next element does not exist
public boolean hasNext()
{
return current != null;
}
// return current data and update pointer
public T next()
{
T data = current.getData();
current = current.getNext();
return data;
}
// implement if needed
public void remove()
{
throw new UnsupportedOperationException();
}
}
// Constituent Node of Linked List
class Node<T> {
T data;
Node<T> next;
public Node(T data, Node<T> next)
{
this.data = data;
this.next = next;
}
// Setter getter methods for Data and Next Pointer
public void setData(T data)
{
this.data = data;
}
public void setNext(Node<T> next)
{
this.next = next;
}
public T getData()
{
return data;
}
public Node<T> getNext()
{
return next;
}
}
// Driver class
class Main {
public static void main(String[] args)
{
// Create Linked List
List<String> myList = new List<>();
// Add Elements
myList.add("abc");
myList.add("mno");
myList.add("pqr");
myList.add("xyz");
// Iterate through the list using For Each Loop
for (String string : myList)
System.out.println(string);
}
}
Output:
abc
mno
pqr
xyz
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