49_Iterator迭代器

第49章 Iterator迭代器

作者：张子默

一、Iterator接口

在程序开发中，经常需要遍历集合中的所有元素。针对这种需求，JDK专门提供了一个接口java.util.Iterator。Iterator接口也是Java集合中的一员，但它与Collection、Map接口有所不同，Collection接口与Map接口主要用于存储元素，而Iterator主要用于迭代访问(即遍历)Collection中的元素，因此Iterator对象也被称为迭代器。

想要遍历Collection集合，那么就需要获取该集合迭代器完成迭代操作，下面介绍一下获取迭代器的方法：

public Iterator iterator()：获取集合对应的迭代器，用来遍历集合中的元素的。

下面介绍一下迭代的概念：

迭代即Collection集合元素的通用获取方式。在取元素之前先要判断集合中有没有元素，如果有，就把这个元素取出来，继续再判断，如果还有就再取出来。一直把集合中的所有元素全部取出。这种取出方式专业术语称为迭代。

Iterator接口的常用方法如下：

public E next()：返回迭代的下一个元素。
public boolean hasNext()：如果仍有元素可以迭代，则返回true。

接下来我们通过案例学习如何使用Iterator迭代集合中元素：

public class IteratorDemo {public static void main(String[] args) {// 使用多态方式 创建对象Collection<String> coll = new ArrayList<String>();// 添加元素到集合coll.add("串串星人");coll.add("吐槽星人");coll.add("汪星人");//遍历//使用迭代器 遍历 每个集合对象都有自己的迭代器Iterator<String> it = coll.iterator();// 泛型指的是 迭代出 元素的数据类型while(it.hasNext()){ //判断是否有迭代元素String s = it.next();//获取迭代出的元素System.out.println(s);}}
}

tips：在进行集合元素取出时，如果集合中已经没有元素了，还继续使用迭代器的next方法，将会发生java.util.NoSuchElementException没有集合元素异常。

二、迭代器的实现原理

我们在之前的案例已经完成了Iterator遍历集合的整个过程。当遍历集合时，首先通过调用集合的iterator()方法获得迭代器对象，然后使用hasNext()方法判断集合中是否存在下一个元素，如果存在，则调用next()方法将元素取出，否则说明已经到达了集合末尾，停止遍历元素。

Iterator迭代器在遍历集合时，内部采用指针的方式来跟踪集合中的元素，下面我们通过一个图解来掩饰Iterator对象迭代元素的过程：

在调用Iterator的next方法之前，迭代器的索引位于第一个元素之前，不指向任何元素，当第一次调用迭代器的next方法后，迭代器的索引会向后移动一位，指向第一个元素并将该元素返回，当再次调用next方法时，迭代器的索引会指向第二个元素并将该元素返回，以此类推，直到hasNext方法返回false，表示到达了集合的末尾，终止对元素的遍历。

三、增强for

增强for循环(也称for each循环)是JDK 1.5以后出来的一个高级for循环，专门用来遍历数组和集合的。它的内部原理其实是个Iterator迭代器，所以在遍历过程中，不能对集合中的元素进行增删操作。

格式：

for(元素的数据类型 变量 : Collection集合or数组){//写操作代码
}

它用于遍历Collection和数组。通常只进行遍历元素，不要在遍历的过程中对集合元素进行增删操作。

1、遍历数组

public class NBForDemo1 {public static void main(String[] args) {int[] arr = {3,5,6,87};//使用增强for遍历数组for(int a : arr){//a代表数组中的每个元素System.out.println(a);}}
}

2、遍历集合

public class NBFor {public static void main(String[] args) {Collection<String> coll = new ArrayList<String>();coll.add("小河神");coll.add("老河神");coll.add("神婆");//使用增强for遍历for(String s :coll){//接收变量s代表 代表被遍历到的集合元素System.out.println(s);}}
}

tips：新for循环必须有被遍历的目标。目标只能是Collection或数组。新式for仅仅作为遍历操作出现。

四、实例

Iterator

package com.zzm.day13.demo02;import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;/*** 用途：* 时间：2021/6/30 18:14* 创建人：张子默*//*
java.util.Iterator：迭代器(对集合进行遍历)
有两个常用的方法boolean hasNext()：如果仍有元素可以迭代，则返回 true。判断集合中还有没有下一个元素，有就返回true，没有就返回falseE next()：返回迭代的下一个元素。取出集合中的下一个元素
Iterator迭代器是一个接口，我们无法直接使用，需要使用Iterator接口的实现类对象，获取实现类的方式比较特殊Collection接口中有一个方法，叫iterator()，这个方法返回的就是迭代器的实现类对象Iterator<E> iterator()：返回在此 collection 的元素上进行迭代的迭代器。迭代器的使用步骤(重点):1.使用集合中的方法iterator()获取迭代类的实现类对象，使用Iterator接口接收(多态)2.使用Iterator接口中的方法hasNext判断还有没有下一个元素3.使用Iterator接口中的方法next取出集合中的下一个元素*/
public class Demo01Iterator {public static void main(String[] args) {// 创建一个集合对象Collection<String> coll = new ArrayList<>();// 往集合中添加元素coll.add("姚明");coll.add("科比");coll.add("麦迪");coll.add("詹姆斯");coll.add("艾弗森");/*1.使用集合中的方法iterator()获取迭代器的实现类对象，使用Iterator接口接收(多态)注意：Iterator<E>接口也是有泛型的，迭代器的泛型跟着集合走，集合是什么泛型，迭代器就是什么泛型*/// 多态  接口             实现类对象Iterator<String> it = coll.iterator();/*发现使用迭代器取出集合中元素的代码是一个重复的过程所以我们可以使用循环优化不知道集合中有多少元素，使用while循环循环结束的条件，hasNext方法返回false*/while (it.hasNext()) {String e = it.next();System.out.println(e);}System.out.println("==============");for (Iterator<String> it2 = coll.iterator(); it2.hasNext(); ) {String e = it2.next();System.out.println(e);}/*// 2.使用Iterator接口中的方法hasNext判断还有没有下一个元素boolean b = it.hasNext();System.out.println(b); // true// 3.使用Iterator接口中的方法next取出集合中的下一个元素String s = it.next();System.out.println(s); // 姚明b = it.hasNext();System.out.println(b); // trues = it.next();System.out.println(s); // 科比b = it.hasNext();System.out.println(b); // trues = it.next();System.out.println(s); // 麦迪b = it.hasNext();System.out.println(b); // trues = it.next();System.out.println(s); // 詹姆斯b = it.hasNext();System.out.println(b); // trues = it.next();System.out.println(s); // 艾弗森b = it.hasNext();System.out.println(b); // 没有元素，返回falses = it.next(); // 没有元素，在取出元素时会抛出NoSuchElementException没有元素异常System.out.println(s); //*/}}

foreach

package com.zzm.day13.demo02;import java.util.ArrayList;/*** 用途：* 时间：2021/6/30 18:59* 创建人：张子默*//*
增强for循环：底层使用的也是迭代器，使用for循环的格式，简化了迭代器的书写是JDK 1.5之后出现的新特性public interface Collection<E>extends Iterable<E>，所有的单列集合都可以使用增强forpublic interface Iterable<T>实现这个接口允许对象成为 "foreach" 语句的目标。增强for循环：用来遍历集合和数组格式：for (集合/数组的数据类型 变量名 : 集合名/数组名) {sout(变量名);}*/
public class Demo02Foreach {public static void main(String[] args) {demo01();demo02();}/*使用增强for循环遍历集合*/private static void demo02() {ArrayList<String> list = new ArrayList<>();list.add("aaa");list.add("bbb");list.add("ccc");list.add("ddd");for (String s : list) {System.out.println(s);}}// 使用增强for循环遍历数组private static void demo01() {int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};for (int i: arr) {System.out.println(i);}}}