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Java Iterator介面遍歷單列集合迭代器原理詳解

這篇文章主要介紹了Java Iterator介面遍歷單列集合迭代器原理詳解,文中通過示例程式碼介紹的非常詳細,對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值,需要的朋友可以參考下

Iterator介面概述

在程式開發中,經常需要遍歷集合中的所有元素。針對這種需求,JDK專門提供了一個介面java.util.Iterator 。 Iterator 介面也是Java集合中的一員,但它與 Collection 、 Map 介面有所不同,Collection 介面與 Map 介面主要用於儲存元素,而 Iterator 主要用於迭代訪問(即遍歷) Collection 中的元素,因此 Iterator 物件也被稱為迭代器。

迭代的概念

迭代:即Collection集合元素的通用獲取方式。在取元素之前先要判斷集合中有沒有元素,如果有,就把這個元素取出來,繼續在判斷,如果還有就再取出出來。一直把集合中的所有元素全部取出。這種取出方式專業術語稱為迭代。

獲取迭代器

Iterator迭代器,是一個介面,我們無法直接使用,需要使用Iterator介面的實現類物件,獲取實現類的方式比較特殊Collection介面中有一個方法,叫iterator(),這個方法返回的就是迭代器的實現類物件Iterator<E> iterator() 返回在此 collection 的元素上進行迭代的迭代器。

public Iterator iterator() : 獲取集合對應的迭代器,用來遍歷集合中的元素的。

Iterator介面的常用方法如下:

public E next() :返回迭代的下一個元素

public boolean hasNext() :如果仍有元素可以迭代,則返回 true。

迭代器的使用步驟

  • 使用集合中的方法iterator()獲取迭代器的實現類物件,使用Iterator介面接收(多型)
  • 使用Iterator介面中的方法hasNext判斷還有沒有下一個元素
  • 使用Iterator介面中的方法next取出集合中的下一個元素

程式碼舉例

package demo02;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;

public class Demo01Iterator {
  public static void main(String[] args) {
    //建立一個集合物件
    Collection<Integer> coll = new ArrayList<>();
    //往集合中新增元素 自動裝箱
    coll.add(1);
    coll.add(2);
    coll.add(3);
    coll.add(4);
    /*
      1.使用集合中的方法iterator()獲取迭代器的實現類物件,使用Iterator介面接收(多型)
      注意:
        Iterator<E>介面也是有泛型的,迭代器的泛型跟著集合走,集合是什麼泛型,迭代器就是什麼泛型
     */
    //多型 介面      實現類物件
    Iterator<Integer> it = coll.iterator();
    //2.使用Iterator介面中的方法hasNext判斷還有沒有下一個元素
    while (it.hasNext()) {
      //3.使用Iterator介面中的方法next取出集合中的下一個元素
      System.out.println(it.next());
    }
  }
}

程式碼執行後的結果

tips:在進行集合元素取出時,如果集合中已經沒有元素了,還繼續使用迭代器的next方法,將會發生java.util.NoSuchElementException沒有集合元素的錯誤。

迭代器的實現原理

當遍歷集合時,首先通過呼叫Collection集合的iterator()方法獲得迭代器物件,然後使用hashNext()方法判斷集合中是否存在下一個元素,如果存在,則呼叫next()方法將元素取出,否則說明已到達了集合末尾,停止遍歷元素。Iterator迭代器物件在遍歷集合時,內部採用指標的方式來跟蹤集合中的元素,為了讓初學者能更好地理解迭代器的工作原理,接下來通過一個圖例來演示Iterator物件迭代元素的過程:

在呼叫Iterator的next方法之前,迭代器的索引位於第一個元素之前,不指向任何元素,當第一次呼叫迭代器的next方法後,迭代器的索引會向後移動一位,指向第一個元素並將該元素返回,當再次呼叫next方法時,迭代器的索引會指向第二個元素並將該元素返回,依此類推,直到hasNext方法返回false,表示到達了集合的末尾,終止對元素的遍歷。

增強for

增強for迴圈(也稱for each迴圈)是JDK1.5以後出來的一個高階for迴圈,專門用來遍歷陣列和集合的。它的內部原理其實是個Iterator迭代器,所以在遍歷的過程中,不能對集合中的元素進行增刪操作。 為什麼集合和陣列都可以使用增強for迴圈進行遍歷?因為實現了只要實現了Iterable<T>介面就允許物件成為 "foreach" 語句的目標。而Collection<E>extends Iterable<E>這個介面,所以所有的單列集合都可以使用增強for。

作用:

它用於遍歷Collection和陣列。通常只進行遍歷元素,不要在遍歷的過程中對集合元素進行增刪操作。

格式:

程式碼舉例

遍歷陣列

package demo02Iterator;

public class ForArray {
  public static void main(String[] args) {
    int[] arr = {3,5,6,87};
    //使用增強for遍歷陣列
    for (int a : arr) {//a代表陣列中的每個元素
      System.out.print(a + " ");//3 5 6 87
    }
  }
}

遍歷集合

package demo02Iterator;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;

public class ForArrayList {

  public static void main(String[] args) {
    //遍歷集合
    Collection<String> coll = new ArrayList<String>();
    coll.add("小河神");
    coll.add("老河神");
    coll.add("神婆");
    //使用增強for遍歷
    for (String s : coll) {
      //接收變數s代表 代表被遍歷到的集合元
      System.out.print(s + " ");//小河神 老河神 神婆 
    }
  }
}

以上就是本文的全部內容,希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支援我們。