数据结构（Java）：迭代器遍历【底层源码解析】

news2024/11/17 16:53:23

1、引言

我们知道，对于List系列集合，添加的元素是有序、可重复、有索引的；而对于Set系列集合，添加的元素是无序、不重复、无索引的。

那么使用for循环通过下标来对Set系列集合进行遍历，那显然是不行的。

迭代器就可以解决这个问题。

因为迭代器迭代器不依赖索引，故既能对有索引集合进行遍历，又能对无索引集合进行遍历。

迭代器也是集合专用的遍历方式。

2、迭代器遍历

迭代器遍历的原理就是：从下标0的位置开始，一个元素一个元素的向后遍历，直到遍历结束。

注意：迭代器不依赖索引。

代码如下：

public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();

        list.add("aaa");
        list.add("bbb");
        list.add("ccc");

        //获取迭代器对象
        Iterator<String> it = list.iterator();

        while (it.hasNext()) {//判断当前位置是否有元素
            String str = it.next();//1.获取当前位置 2.将迭代器指针指向下一个元素
            System.out.println(str);
        }
    }

我先对其中的方法做一下简单说明。

2.1 获取迭代器对象

使用迭代器进行遍历，我们首先需要获取迭代器对象，而我们可以调用ArrayList中的iterator方法来获取迭代器对象。

我们通过源码可以发现，返回值为Iterator<E>，我们使用Iterator<E>接收即可。

2.2 迭代器的方法

2.2.1 hasNext方法

该方法就是判断，当前迭代器对象指向的位置上是否有元素，若有元素，则返回true，若没有元素，则返回false。

2.2.2 next方法

该方法有两个步骤：

1.获取当前位置上的元素

2.迭代器指针往后移动，指向下一个元素

到目前为止，想要使用迭代器来进行遍历，以上的三种方法是我们必须要掌握的：

1.iterator方法：获取迭代器对象

2.hasNext方法：判断当前位置是否有元素

3.Next方法：获取当前位置元素并且迭代器指针向后移动

2.3 迭代器的四个细节

2.3.1 细节点1

如果当前位置没有元素，还使用next方法进行获取，会抛出NoSuchElementException异常

2.3.2 细节点2

迭代器遍历完毕，指针不会复位

2.3.3 细节点3

循环中只能用一次next方法

因为每使用一次next方法，指针就会向后移动一次；若循环中有两个next方法，而元素个数为奇数个时，则会一次循环指针移动两次，最后一次循环时，会有一个next获取元素时当前位置没有元素，会抛出NoSuchElementException异常。

2.3.4 细节点4

迭代器遍历时，不能使用集合的方法进行增加或删除元素

例如：

若在迭代器遍历时使用了集合的增加或者删除方法，会抛出ConcurrentModificationException（并发修改异常）

至于为什么不能使用集合的方法来修改元素，我将在下面的源码分析中解释。

所以，如果想要在迭代器遍历时修改元素，我们使用迭代器的相关方法即可：

代码：

public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();

        list.add("aaa");
        list.add("bbb");
        list.add("ccc");

        Iterator<String> iterator = list.iterator();

        while (iterator.hasNext()) {
            String str = iterator.next();
             if ("aaa".equals(str)) {
                 //迭代器遍历时，删除元素，只能使用迭代器的remove方法
                 iterator.remove();
             }
        }

        System.out.println(list);
    }

如果要删除元素，使用迭代器的remove方法；

如果要添加元素，暂时还没有方法。

OK，迭代器遍历的大致内容已经阐述完毕，接下来是迭代器源码的深度解析