Java中迭代器的使用

迭代器

1.概述:

帮助我们做集合遍历的工具。

2.作用:
java中提供了很多种集合,它们在存储元素时,采用的存储方式不同。所以当我们要取出这些集合中的元素时,可以通过一种通用的获取方式来完成。

Collection集合元素的通用获取方式: 在取元素之前先要判断集合中有没有元素,如果有,就把这个元素取出来;继续再判断,如果还有就再取出来。一直到把集合中的所有元素全部取出。这种取出方式专业术语称为迭代。

集合中把这种取元素的方式描述在Iterator接口中。

3.Iterator接口的常用方法:

修饰语和类型方法描述
booleanhasNext()判断集合中还有没有可以被取出的元素,如果有返回true
Enext()取出集合中的下一个元素

4.示例:

public class IteratorDemo {
	public static void main(String[] args) {
		Collection<String> coll = new ArrayList<String>();	//多态
		coll.add("abc1");
		coll.add("abc2");
		coll.add("abc3");
		coll.add("abc4");
		// 迭代器,对集合ArrayList中的元素进行取出
		// 调用集合的方法iterator()获取Iterator接口的实现类的对象
		Iterator<String> it = coll.iterator();
		// 接口实现类对象,调用方法hasNext()判断集合中是否有元素
		// boolean b = it.hasNext();
		// System.out.println(b);
		// 接口的实现类对象,调用方法next()取出集合中的元素
		// String s = it.next();
		// System.out.println(s);

		// 迭代是反复内容,使用循环实现,循环的终止条件:集合中没元素, hasNext()返回了false
		while (it.hasNext()) {
			String s = it.next();
			System.out.println(s);
		}
	}
}

输出为:

abc1
abc2
abc3
abc4

分析:
Iterator<String> it = coll.iterator();这段代码执行时,在集合内部就建立了一个指针(Java中没有指针概念,这里用指针来描述便于理解)。而指针的初识位置并不是指向内存中的0位,而是指向-1位。
在这里插入图片描述
每执行一次String s = it.next();,该指针便移向下一个位。当指针移到最后一位后,它的下一位就没有元素了,也就是it.hasNext()的返回值为false时,结束遍历,跳出循环。并且一旦指针移到了最后一位,理论上便回不去了,所以说迭代器是一次性的。如果这时再调用String s = it.next();,便会抛出空元素异常了。

5.迭代器的转型

由于集合是可以存储任意类型的对象的,所以就产生了转型的问题。

通过如下示例代码来分析:

//集合可以存储任意类型的对象
//当集合中不用泛型指定存储的数据类型时,集合什么都存。
Collection coll = new ArrayList();
coll.add("abc");
coll.add("def");
coll.add("opq");
//获取迭代器
Iterator it = coll.iterator();
while (it.hasNext()) {
	// it.next()获取出来的对象数据类型为Object
	//Object obj = it.next();
	//当需要使用子类对象特有方法时,需要向下转型
	String str = (String) it.next();
 	System.out.println(str.length());
}

//注意:如果集合中存放的是多种对象,这时进行向下转型会发生类型转换异常。

上述示例代码中,由于元素被存放进集合后全部被提升为Object类型,当需要使用子类对象特有方法时,需要向下转型。

<think>我们正在讨论C++迭代器中operator的使用,特别是迭代器支持的运算符操作。根据引用内容,迭代器支持多种运算符操作,例如解引用运算符(*)、递增运算符(++)等。此外,不同的迭代器类别支持的操作可能不同(例如随机访问迭代器支持+、-等)。用户要求了解“C++迭代器使用operator操作示例”,因此我们需要展示迭代器如何使用各种运算符进行操作,并附上代码示例。我们将按照迭代器的常见运算符分类介绍:1.解引用运算符(*):用于访问迭代器指向的元素。2.成员访问运算符(->):用于访问迭代器指向的对象的成员。3.递增运算符(++):将迭代器推进到下一个元素。4.递减运算符(--):将迭代器后退到上一个元素(仅双向迭代器和随机访问迭代器)。5.算术运算符(+,-,+=,-=):用于随机访问迭代器(如vector、deque的迭代器)。6.关系运算符(==,!=,<,>,<=,>=):比较迭代器的位置。7.下标运算符([]):随机访问迭代器支持,类似数组下标。注意:不同容器提供的迭代器类别不同,因此支持的运算符也不同。例如,vector的迭代器是随机访问迭代器,而list的迭代器是双向迭代器(不支持+、-等随机访问操作)。我们将分别给出一些示例代码来展示这些运算符的用法。考虑到引用中已经提供了一些示例,我们在此基础上扩展。示例1:使用解引用运算符(*)和递增运算符(++)遍历vector(引用2,3,4)示例2:使用算术运算符(+)、关系运算符(<)和下标运算符([])进行随机访问(随机访问迭代器)示例3:使用递减运算符(--)反向遍历(双向迭代器)示例4:成员访问运算符(->)的示例(如遍历vector<string>时访问字符串成员函数)同时,注意在示例中展示不同容器(vector,list,map)的迭代器操作差异。由于用户要求示例,我们将编写代码示例并解释。我们也要注意在回答末尾生成相关问题。下面开始组织回答。</think> ### C++迭代器的operator操作详解 迭代器通过运算符重载实现了类似指针的语法,主要支持以下几种运算符操作: #### 1. 解引用运算符`*`:访问元素值 ```cpp vector<int> vec{1,2,3}; vector<int>::iterator it = vec.begin(); cout << *it; // 输出1 *it = 10; // 修改第一个元素的值 ``` #### 2. 成员访问运算符`->`:访问对象成员 ```cpp struct Point { int x,y; }; vector<Point> points{{1,2},{3,4}}; vector<Point>::iterator it = points.begin(); cout << it->x; // 输出1 it->x = 10; // 修改成员值 ``` #### 3. 算术运算符`++/--/+/-`:移动迭代器 ```cpp vector<int> vec{1,2,3,4,5}; auto it = vec.begin(); ++it; // 前增至第二个元素 cout << *it; // 输出2 auto it2 = it + 3; // 前移3位 cout << *it2; // 输出5 --it2; // 后移至第四个元素 ``` #### 4. 比较运算符`==/!=/</<=/>/>=`:位置比较 ```cpp vector<int> vec{1,2,3}; auto begin = vec.begin(); auto end = vec.end(); while(begin != end){ // 判断是否到达结尾 if(begin < end - 1) // 判断是否在有效范围 cout << *begin; ++begin; } ``` #### 5. 复合赋值运算符`+=/-=` ```cpp vector<int> vec(10); auto it = vec.begin(); it += 5; // 移动到第6个位置 *it = 100; // 设置值 it -= 3; // 回退3个位置 ``` #### 6. 下标运算符`[]`(仅随机访问迭代器) ```cpp vector<int> vec{10,20,30,40}; auto it = vec.begin() + 2; cout << it[0]; // 输出30(当前元素) cout << it[-1]; // 输出20(前一个元素) ``` #### 特殊操作示例:迭代器偏移 ```cpp #include <iterator> vector<int> vec{1,2,3,4,5}; // 前进3步 auto it1 = next(vec.begin(), 3); cout << *it1; // 4 // 后退2步 auto it2 = prev(it1, 2); cout << *it2; // 2 // 计算距离 int dist = distance(it2, it1); cout << dist; // 2 ``` ### 运算符支持矩阵 | 运算符 | 随机访问迭代器 | 双向迭代器 | 前向迭代器 | |--------------|----------------|------------|------------| | `*`, `->` | ✓ | ✓ | ✓ | | `++` | ✓ | ✓ | ✓ | | `--` | ✓ | ✓ | ✗ | | `+`, `-` | ✓ | ✗ | ✗ | | `[]` | ✓ | ✗ | ✗ | | 关系运算符 | ✓ | ✗ | ✗ | 不同类型迭代器支持的运算符操作有显著差异: 1. **随机访问迭代器**(vector, deque):支持所有运算[^5] 2. **双向迭代器**(list, set):不支持算术运算和下标访问 3. **前向迭代器**(forward_list):仅支持单向移动
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