Java迭代器(iterator詳解以及和for循環的區別)

摘自http://septiny.com/java/2014/09/24/java-iterator-and-for.html

迭代器是一種模式，它可使得對於序列類型的數據結構的遍歷行爲與被遍歷的對象分離，即咱們無需關心該序列的底層結構是什麼樣子的。只要拿到這個對象,使用迭代器就能夠遍歷這個對象的內部.

1.Iterator

Java提供一個專門的迭代器«interface»Iterator，咱們能夠對某個序列實現該interface，來提供標準的Java迭代器。Iterator接口實現後的功能是「使用」一個迭代器.

文檔定義:

1 Package java.util;  
2 public interface Iterator<E> { 
3   boolean hasNext();//判斷是否存在下一個對象元素
4   E next(); 
5   void remove();
6 }

 

2.Iterable

Java中還提供了一個Iterable接口，Iterable接口實現後的功能是「返回」一個迭代器,咱們經常使用的實現了該接口的子接口有: Collection, Deque, List, Queue, Set 等.該接口的iterator()方法返回一個標準的Iterator實現。實現這個接口容許對象成爲 For each 語句的目標。就能夠經過For each語法遍歷你的底層序列。

Iterable接口包含一個可以產生Iterator的iterator()方法，而且Iterable接口被foreach用來在序列中移動。所以若是建立了任何實現Iterable接口的類，均可以將它用於foreach語句中。

文檔定義:

1 Package java.lang; 
2 
3 import java.util.Iterator;
4 public  interface Iterable<T> { 
5 Iterator<T> iterator();  
6 }

使用Iterator的簡單例子

1 import java.util.*;
 2 
 3 public class TestIterator { 
 4 
 5 public  static void main(String[] args) {
 6 
 7    List list=new ArrayList();
 8 
 9    Map map=new HashMap();
10  //初始化list和map的數據
11   for(int i=0;i<10;i++){
12 
13     list.add(new String("list"+i) );
14 
15     map.put(i, new String("map"+i));
16 
17   } 
18 
19 Iterator iterList= list.iterator();//List接口實現了Iterable接口
20   //循環list 
21  while(iterList.hasNext()){
22 
23    String strList=(String)iterList.next();  
24 
25    System.out.println(strList.toString());  
26 
27   } 
28 
29  Iterator iterMap=map.entrySet().iterator();
30   //循環map
31    while(iterMap.hasNext()){
32 
33      Map.Entry strMap=(Map.Entry)iterMap.next();
34 
35      System.out.println(strMap.getValue());  
36 
37    } 
38 
39 } 
40 
41 }

接口Iterator在不一樣的子接口中會根據狀況進行功能的擴展,例如針對List的迭代器ListIterator,該迭代器只能用於各類List類的訪問。ListIterator能夠雙向移動。添加了previous()等方法.

 

3 Iterator與泛型搭配

Iterator對集合類中的任何一個實現類，均可以返回這樣一個Iterator對象。能夠適用於任何一個類。

由於集合類(List和Set等)能夠裝入的對象的類型是不肯定的,從集合中取出時都是Object類型,用時都須要進行強制轉化,這樣會很麻煩,用上泛型,就是提早告訴集合肯定要裝入集合的類型,這樣就能夠直接使用而不用顯示類型轉換.很是方便.

 

4.foreach和Iterator的關係

for each是jdk5.0新增長的一個循環結構，能夠用來處理集合中的每一個元素而不用考慮集合定下標。

格式以下

1 for(variable:collection){ statement; }

 

定義一個變量用於暫存集合中的每個元素，並執行相應的語句(塊)。collection必須是一個數組或者是一個實現了lterable接口的類對象。

上面的例子使用泛型和forEach的寫法:

1 import java.util.*;
 2 public  class TestIterator { 
 3 
 4 public  static void main(String[] args) {
 5 
 6 List<String> list=new ArrayList<String> ();
 7 
 8 for(int i=0;i<10;i++){
 9   list.add(new String("list"+i) );
10 } 
11 
12 for(String str:list){
13   System.out.println(str); 
14 } 
15 
16 }

 

使用for循環時，在循環內使用list.remove()會致使錯誤，可使用以下方法：

for(int i = 0; i < list.size();i++){
  if(true){
	list.remove(list.get(i));
	--i;//remove的同時下標跟着減
	}
}

能夠看出,使用for each循環語句的優點在於更加簡潔，更不容易出錯，沒必要關心下標的起始值和終止值。

forEach不是關鍵字,關鍵字仍是for,語句是由iterator實現的，他們最大的不一樣之處就在於remove()方法上。

通常調用刪除和添加方法都是具體集合的方法，例如：

List list = new ArrayList(); list.add(…); list.remove(…);

可是，若是在循環的過程當中調用集合的remove()方法，就會致使循環出錯，由於循環過程當中list.size()的大小變化了，就致使了錯誤。 因此，若是想在循環語句中刪除集合中的某個元素，就要用迭代器iterator的remove()方法，由於它的remove()方法不只會刪除元素，還會維護一個標誌，用來記錄目前是否是可刪除狀態，例如，你不能連續兩次調用它的remove()方法，調用以前至少有一次next()方法的調用。

forEach就是爲了讓用iterator循環訪問的形式簡單，寫起來更方便。固然功能不太全,因此但若有刪除操做，仍是要用它原來的形式。

 

4 使用for循環與使用迭代器iterator的對比

效率上的各有有事

採用ArrayList對隨機訪問比較快，而for循環中的get()方法，採用的便是隨機訪問的方法，所以在ArrayList裏，for循環較快

採用LinkedList則是順序訪問比較快，iterator中的next()方法，採用的便是順序訪問的方法，所以在LinkedList裏，使用iterator較快

從數據結構角度分析,for循環適合訪問順序結構,能夠根據下標快速獲取指定元素.而Iterator 適合訪問鏈式結構,由於迭代器是經過next()和Pre()來定位的.能夠訪問沒有順序的集合.

而使用 Iterator 的好處在於可使用相同方式去遍歷集合中元素，而不用考慮集合類的內部實現（只要它實現了 java.lang.Iterable 接口），若是使用 Iterator 來遍歷集合中元素，一旦再也不使用 List 轉而使用 Set 來組織數據，那遍歷元素的代碼不用作任何修改，若是使用 for 來遍歷，那全部遍歷此集合的算法都得作相應調整,由於List有序,Set無序,結構不一樣,他們的訪問算法也不同.