Java - Làm thế nào để sử dụng Iterator?
Chào mừng các bạn lập trình viên mới! Hôm nay, chúng ta sẽ cùng khám phá thế giới kỳ diệu của Java Iterators. Đừng lo nếu bạn mới bắt đầu học lập trình; tôi sẽ hướng dẫn bạn từng bước qua khái niệm này, giống như tôi đã làm cho hàng trăm sinh viên trong những năm dạy học của mình. Hãy cùng bắt đầu hành trình thú vị này nhé!
Iterator là gì?
Hãy tưởng tượng bạn có một hộp lớn đầy những mảnh Lego nhiều màu sắc. Iterator như một người giúp việc kỳ diệu giúp bạn đi qua từng mảnh Lego một, mà không cần phải đổ toàn bộ hộp ra. Đây là cách để truy cập các phần tử trong một bộ sưu tập theo thứ tự, mà không cần biết cấu trúc nền tảng của bộ sưu tập đó.
Tại sao sử dụng Iterators?
Iterators vô cùng hữu ích vì chúng cung cấp một cách chuẩn để duyệt qua các loại bộ sưu tập khác nhau (như danh sách, tập hợp hoặc bản đồ) sử dụng cùng một giao diện. Điều này có nghĩa là bạn có thể viết mã làm việc với nhiều loại bộ sưu tập khác nhau mà không cần thay đổi logic duyệt của mình.
Giao diện Iterator
Trong Java, giao diện Iterator là một phần của Java Collections Framework. Nó tuyên bố các phương thức sau:
| Phương thức | Mô tả |
|---|---|
| hasNext() | Trả về true nếu còn có phần tử tiếp theo trong bộ sưu tập |
| next() | Trả về phần tử tiếp theo trong bộ sưu tập |
| remove() | Xóa phần tử cuối cùng được trả về bởi next() (phép toán tùy chọn) |
Cách sử dụng cơ bản của Iterator
Hãy bắt đầu với một ví dụ đơn giản để xem Iterator hoạt động như thế nào:
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
public class IteratorExample {
public static void main(String[] args) {
List<String> fruits = new ArrayList<>();
fruits.add("Apple");
fruits.add("Banana");
fruits.add("Cherry");
Iterator<String> iterator = fruits.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
String fruit = iterator.next();
System.out.println(fruit);
}
}
}Trong ví dụ này, chúng ta đang tạo một danh sách các loại quả và sau đó sử dụng một Iterator để đi qua từng loại quả và in chúng ra. Hãy phân tích:
- Chúng ta tạo một ArrayList của các chuỗi và thêm một số loại quả vào đó.
- Chúng ta lấy một Iterator từ danh sách sử dụng phương thức
iterator(). - Chúng ta sử dụng một vòng lặp while để kiểm tra xem có còn phần tử tiếp theo (
hasNext()). - Trong vòng lặp, chúng ta sử dụng
next()để lấy loại quả tiếp theo và in nó ra.
Khi bạn chạy mã này, bạn sẽ thấy từng loại quả được in ra trên một dòng riêng biệt. Đó như thể Iterator đang lấy từng mảnh Lego từ hộp và chỉ cho chúng ta một cách từng bước!
Giao diện ListIterator
Đối với các danh sách, Java cung cấp một iterator nâng cao gọi là ListIterator. Nó mở rộng giao diện Iterator và thêm nhiều chức năng hơn:
| Phương thức | Mô tả |
|---|---|
| add(E e) | Chèn phần tử xác định vào danh sách |
| hasPrevious() | Trả về true nếu có phần tử trước đó |
| previous() | Trả về phần tử trước đó trong danh sách |
| nextIndex() | Trả về chỉ số của phần tử sẽ được trả về bởi next() |
| previousIndex() | Trả về chỉ số của phần tử sẽ được trả về bởi previous() |
| set(E e) | Thay thế phần tử cuối cùng được trả về bởi next() hoặc previous() |
Sử dụng ListIterator
Hãy xem cách chúng ta có thể sử dụng ListIterator để duyệt danh sách theo cả hai hướng:
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.ListIterator;
public class ListIteratorExample {
public static void main(String[] args) {
List<String> colors = new ArrayList<>();
colors.add("Red");
colors.add("Green");
colors.add("Blue");
ListIterator<String> listIterator = colors.listIterator();
System.out.println("Hướng.forward:");
while (listIterator.hasNext()) {
System.out.println(listIterator.next());
}
System.out.println("\nHướng ngược:");
while (listIterator.hasPrevious()) {
System.out.println(listIterator.previous());
}
}
}Trong ví dụ này, chúng ta sử dụng ListIterator để đi qua danh sách của mình theo hướng forward và sau đó backward. Đó như thể chúng ta có thể đi qua các mảnh Lego từ đầu đến cuối, và sau đó quay lại từ cuối đến đầu!
Chỉnh sửa bộ sưu tập trong khi duyệt
Một trong những điều tuyệt vời về Iterators là chúng cho phép bạn chỉnh sửa bộ sưu tập trong khi bạn đang duyệt qua nó. Hãy xem một ví dụ nơi chúng ta xóa các phần tử thỏa mãn một điều kiện cụ thể:
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
public class IteratorRemoveExample {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
numbers.add(i);
}
Iterator<Integer> iterator = numbers.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
Integer number = iterator.next();
if (number % 2 == 0) {
iterator.remove();
}
}
System.out.println("Số lẻ: " + numbers);
}
}Trong ví dụ này, chúng ta đang xóa tất cả các số chẵn khỏi danh sách của mình. Chúng ta sử dụng phương thức remove() của Iterator để an toàn xóa các phần tử trong khi duyệt. Nếu chúng ta cố gắng xóa các phần tử trực tiếp từ danh sách trong khi duyệt, chúng ta sẽ gặp phải ConcurrentModificationException. Đó như thể chúng ta có thể xóa một số mảnh Lego khỏi hộp của mình trong khi chúng ta đang đi qua chúng, mà không làm rối loạn quá trình sắp xếp của mình!
Kết luận
Iterators là một công cụ mạnh mẽ trong Java cho phép chúng ta duyệt qua các bộ sưu tập một cách hiệu quả và an toàn. Chúng cung cấp một cách chuẩn để truy cập các phần tử trong các loại bộ sưu tập khác nhau, làm cho mã của chúng ta linh hoạt và tái sử dụng hơn.
Nhớ rằng, lập trình như việc xây dựng với các mảnh Lego. Iterators chỉ là một trong nhiều công cụ tuyệt vời bạn có. Hãy tiếp tục thực hành, tiếp tục khám phá, và sớm bạn sẽ xây dựng những điều kỳ diệu với Java!
Chúc các bạn lập trình vui vẻ, các nhà lập trình tương lai! ?????
Credits: Image by storyset