迭代器(iterator)

如果我們想遍歷陣列，這很容易，因為可以用陣列的下標跟蹤所在的位置，然而在連結串列中，節點沒有這樣的下標，怎樣才能提供給連結串列使用者類似於陣列下標的東西呢？這就是迭代器(iterator)的作用。

我們知道新增到連結串列中的資料(data)，都會包裝成一個節點(node)，節點之間通過引用儲存了先後關係(pre、next)。但是由於在獲取資料時(如getFirst)，返回的直接是資料(data)，資料本身沒有其之後資料的引用，因此無法遍歷。

但是node存在這樣的引用，如果我們直接把node返回給使用者，讓使用者自己從node獲取資料，不就可以實現遍歷了嗎？我們可以提供一個getFirstNode()方法，然後按照類似以下程式碼片段進行遍歷：

1. Nodenode=linkedList.getFirstNode();
2. while(node!=null){
3. Objectdata=node.getData();
4. //...操作資料
5. node=node.getNext();//獲取下一個node
6. }

上述這樣的方式，的確是可以遍歷連結串列中的所有元素，但是卻不是一個好的設計方式，因為我們把連結串列的基礎資料結構Node直接暴露給使用者了，普遍的做法就是利用迭代器(iterator)來實現連結串列的迭代功能。

我們以上一節編寫的SingleLinkList為例進行講解，為其提供一個迭代所有元素的迭代器

關於迭代器，Java中已經相關的介面定義java.util.Iterator

1. publicinterfaceIterator<E>{
2. /**是否還有更多的元素可以迭代*/
3. booleanhasNext();
4. /**返回下一個元素*/
5. Enext();
6. /**將迭代器當前迭代的元素，從連結串列中移除*/
7. voidremove();
8. }

1、在SingleLinkList中定義一個內部類NodeIterator，實現Iterator介面

1. privateclassNodeIterator<T>implementsIterator<T>{
2. privateNodenode;
3. publicNodeIterator(Nodecurrent){
4. this.node=current;
5. }
7. @Override
8. publicbooleanhasNext(){
9. returnnode!=null;
10. }
12. @Override
13. publicTnext(){
14. Objectdata=node.getData();
15. node=node.getNext();
16. return(T)data;
17. }
19. @Override
20. publicvoidremove(){
21. Tt=(T)node.getData();
22. SingleLinkList.this.remove(t);
23. }
24. }

2、修改SingleLinkList，新增一個返回迭代器的方法

關於返回迭代器方法的名稱，是任意的，不過最好還是符合某種規範，java.lang.Iterable介面，定義了這樣一個放回迭代器的方法

1. publicinterfaceIterable<T>{
2. Iterator<T>iterator();
3. }

其返回型別就是Iterator，現在你可能知道我們讓NodeIterator實現Iterator介面的原因了，因為這樣，我們就可以將自己寫的迭代器通過Java的標準介面返回

現在我們讓SingleLinkList實現.Iterable介面，實現這個方法

1. publicclassSingleLinkList<T>implementsIterable<T>{
2. ...
3. @Override
4. publicIterator<T>iterator(){//可以看到，我們構建的時候，是把連結串列的第一個元素當做構造引數傳遞給了NodeIterator
5. returnnewNodeIterator<T>(firstNode);
6. }
7. ...
8. }

現在所有的工作已經完成，剩下的就是測試了

1. @Test
2. publicvoidtestIterator(){
3. SingleLinkList<Integer>linkList=newSingleLinkList<Integer>();
4. for(inti=0;i<10;i++){
5. linkList.addFirst(i);
6. }
7. System.out.println("連結串列中元素：");
8. linkList.display();
9. System.out.println("\n開始迭代：");
10. Iterator<Integer>iterator=linkList.iterator();
11. while(iterator.hasNext()){
12. Integernext=iterator.next();
13. System.out.println(next);
14. }
15. }

執行程式，輸出：

可以看到我們的迭代器已經正常工作

特別的，由於我們的迭代器實現了Java的標準介面，所以我們可以使用java的增強for迴圈來進行迭代，如果沒有實現這些介面，是無法使用增強for迴圈的

1. @Test
2. publicvoidtestIterator(){
3. SingleLinkList<Integer>linkList=newSingleLinkList<Integer>();
4. for(inti=0;i<10;i++){
5. linkList.addFirst(i);
6. }
7. System.out.println("連結串列中元素：");
8. linkList.display();
9. System.out.println("\n開始迭代：");
10. //使用增強for迴圈進行迭代
11. for(Integerdata:linkList){
12. System.out.println(data);
13. }
14. }