Question

我遇到了许多需要迭代器的问题。通常，它们是简单的事情，您已经拥有了可以遵循的基础数据结构。其他时候，它变得更加复杂。

一个例子是使用有序遍历在没有父链接的情况下迭代BST。这要求您执行以下操作：

在构造函数中创建一个堆栈。
迭代到最左边的节点。
存储有更多节点可供访问，以便从hasNext（）返回。
存储下一个要访问的节点，以便从next（）轻松返回。

您可以在hasNext（）或next（）中找到下一个节点。您还可以在构造函数中或第一次调用hasNext（）时找到第一个节点。

我的问题

是否有标准或最佳实践可用于在迭代器实现中执行大部分工作？一种方式比另一种“更清洁”吗？

Answer 1

首先，Iterator的合同要求hasNext如果有更多元素则返回true，next会在hasNext()==false时抛出异常。< / p>

这意味着使用迭代器有两种样式：while (it.hasNext()) it.next()和try { while (true) it.next(); } catch ...。后者不是一个好习惯，但必须得到支持。我之所以提到这一点是因为你不能依赖hasNext之前被调用的next。我发现这个要求通常是迭代器实现中不必要的复杂性的罪魁祸首。

我的选择是拥有一个next值的局部变量。如果next==null下一个值未知（并且我们必须找到它），或者我们已经到达迭代结束（hasNext()将返回false并且next()将失败）。还要考虑当下一个值未知时，我们可能在迭代结束时，但我们还没有实现它。

Node next;

public boolean hasNext() {
   //if the next value already known, do nothing
   if (next==null) {         
     //otherwise lookup the next value
     next=findNext();
   }
   //return true if the next value was found
   return next!=null;
}

public Node next() {
  if (next==null&&!hasNext()) {
     //here we have reached the end of the iteration
     throw new NoSuchElementException();
  } else {
     //either we alredy knowed the next element 
     //or it was found by hasNext
     Node result = next;
     next=null;
     return result;
  }   
}

private Node findNext() {
   //the actual iteration
}

关于顺序遍历的情况，你应该保持一个堆栈（请注意Stack的实现是基于数组的并且是同步的，可以探讨的是使用Dequeue如{ {1}}，从Java 6开始也支持LinkedList和push，以及每次调用pop时知道如何恢复迭代的辅助状态。

Answer 2

BST按顺序遍历可以通过简单的递归DFS（左子 - ＆gt;节 - ＆gt;右子）来实现。

回答你的问题：总的来说，我认为迭代器设计没有“最佳实践”，因为你的数据结构可能是任意复杂的。一些常见的规则：

在任何情况下，您的迭代器都必须支持hasNext()和next()操作。如果您的数据结构是不可变的（或者删除不典型），remove()方法应抛出OperationNotSupportedException()。
next()方法应在实施开始时检查hasNext()值，如果NoSuchElementException返回hasNext()则抛出false。
如果您的数据结构有一个迭代器，它应该实现Iterable<Type>接口并实现public Iterator<Type> iterator()方法。
因此，如果您实现Iterable接口，客户端代码可以使用foreach运算符来处理您的数据结构。如果不希望这样的行为（例如，使用具有二分图结构的foreach会导致多个客户端错误，因为它对于您正在迭代的内容并不明显），您应该考虑另一种实现后续迭代的方法。
如果您的数据结构使用list或set，则迭代器实现可以使用适当的collection iterator。

在任何情况下，您都应该小心设计迭代器。每个迭代器都与其数据结构紧密相连，应该一起设计。

用Java设计迭代器

2 个答案: