迭代器模式

迭代器模式（Iterator Pattern）又叫作游标模式（CursorPattern），它提供一种按顺序访问集合/容器对象元素的方法，而又无须暴露集合内部表示。迭代器模式可以为不同的容器提供一致的遍历行为，而不用关心容器内元素的组成结构，属于行为型设计模式。

迭代器模式的应用场景：

• 访问一个集合对象的内容而无须暴露它的内部表示
• 为遍历不同的集合结构提供一个统一的访问接口

java 中提供了两个接口：

• java.util.Iterable：提供了获取迭代器的方法 iterator()
• java.util.Iterator：迭代器接口，提供了 hasNext()、next()、remove() 方法

示例：一个只有 add 和 遍历 的简单容器
1、链表实现

public class LinkedContainer<E> implements Iterable<E> {
    private class Node<E> {
        E element;
        Node<E> next;
        public Node(E element) {
            this.element = element;
            this.next = null;
        }
    }
    private Node<E> head;
    private Node<E> tail;
    private int size;
    public LinkedContainer() {
        this.head = null;
        this.tail = null;
        this.size = 0;
    }
    public void add(E element){
        Node<E> node = new Node<>(element);
        if (head == null) {
            head = node;
        } else {
            tail.next = node;
        }
        tail = node;
        size++;
    }
    @Override
    public Iterator<E> iterator() {
        return new ContainerIter();
    }
    class ContainerIter implements Iterator<E> {
        private Node<E> curr;
        public ContainerIter() {
            this.curr = head;
        }
        @Override
        public boolean hasNext() {
            return curr != null;
        }
        @Override
        public E next() {
            E res = curr.element;
            curr = curr.next;
            return res;
        }
    }
}

2、数组实现

@SuppressWarnings("unchecked")
public class ArrayContainer<E> implements Iterable<E> {
    @Override
    public Iterator<E> iterator() {
        return new ArrayIter<>();
    }
    private Object[] elements;
    private int size;
    public ArrayContainer(int capacity) {
        this.size = 0;
        elements = new Object[capacity];
    }
    public ArrayContainer() {
        this(16);
    }
    public void add(E element) {
        if (size == elements.length) {
            // 动态扩容
            elements = Arrays.copyOf(elements, elements.length * 2);
        }
        elements[size++] = element;
    }
    private class ArrayIter<E> implements Iterator<E> {
        int pos;
        @Override
        public boolean hasNext() {
            return pos < size;
        }
        @Override
        public E next() {
            return (E) elements[pos++];
        }
    }
}

遍历示例：在 java 中，针对实现了 Iterable 和 Iterator 的类，支持两种遍历方式
1、原始的方式：

• 先获取迭代器 iter = Iterable.iterator();
• 再通过 while(iter.hasNext()){ iter.next(); } 循环进行遍历 ```java LinkedContainer container = new LinkedContainer<>(); container.add(“世界”); container.add(“如此”); container.add(null); container.add(“我么”); container.add(null);

// 1.获取迭代器 Iterator iterator = container.iterator(); // 2.遍历访问 while (iterator.hasNext()){ System.out.println(iterator.next()); }

2、使用 foreach 语法糖
- **foreach 不支持在遍历过程中删除元素**
- **iterator 支持在迭代过程中删除元素**
```java
LinkedContainer<String> container = new LinkedContainer<>();
container.add("世界");
container.add("如此");
container.add(null);
container.add("我么");
container.add(null);
for (String s : container) {
    System.out.println(s);
}