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Java - Iterators

# Java - 如何使用迭代器？

歡迎，初露頭角的程序員們！今天，我們將深入探索Java迭代器的奇妙世界。別擔心你對編程還是新手；我會一步步指導你這個概念，就像這些年來我對無數學生所做的一樣。讓我們一起踏上這個令人興奮的旅程！

## 迭代器是什麼？

想像你有一個裝滿五彩繽紛樂高積木的大盒子。迭代器就像一個神奇的助手，讓你可以一個接一個地瀏覽每塊積木，而不需要把整個盒子倒出來。它是一種按序訪問集合中元素的方式，而不需要知道集合的底層結構。

## 為什麼使用迭代器？

迭代器非常有用，因為它們提供了一種標準方法來遍歷不同類型的集合（如列表、集合或映射），使用相同的接口。這意味著你可以編寫與許多不同類型的集合一起工作的代碼，而不需要改變你的遍歷邏輯。

## 迭代器接口

在Java中，迭代器接口是Java集合框架的一部分。它聲明了以下方法：

| 方法 | 描述 |
|------|------|
| hasNext() | 如果集合中還有更多元素，則返回true |
| next() | 返回集合中的下一個元素 |
| remove() | 刪除由next()返回的最後一個元素（可選操作） |

## 迭代器的基本使用

讓我們從一個簡單的例子開始，看看迭代器是如何工作的：

```java
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);
        }
    }
}

在這個例子中，我們創建了一個水果列表，然後使用迭代器來遍歷每種水果並打印它。讓我們分解一下：

我們創建了一個字符串的ArrayList並添加了一些水果。
我們使用iterator()方法從列表中獲得一個迭代器。
我們使用while循環來檢查是否有更多元素（hasNext()）。
在循環內部，我們使用next()來獲得下一個水果並打印它。

當你運行這段代碼時，你會看到每種水果在不同的行上被打印出來。就像我們的迭代器一個接一個地從盒子中拿起水果並展示給我們看！

ListIterator接口

對於列表，Java提供了一個增強的迭代器，稱為ListIterator。它擴展了迭代器接口並添加了更多功能：

方法	描述
add(E e)	將指定的元素插入列表中
hasPrevious()	如果有前一个元素，则返回true
previous()	返回列表中的前一个元素
nextIndex()	返回將由next()返回的元素的索引
previousIndex()	返回將由previous()返回的元素的索引
set(E e)	替换由next()或previous()返回的最後一個元素

使用ListIterator

讓我們看看我們如何使用ListIterator來在兩個方向上遍歷列表：

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("正向方向：");
        while (listIterator.hasNext()) {
            System.out.println(listIterator.next());
        }

        System.out.println("\n反向方向：");
        while (listIterator.hasPrevious()) {
            System.out.println(listIterator.previous());
        }
    }
}

在這個例子中，我們使用ListIterator來正向和反向遍歷我們的颜色列表。就像我們能夠從樂高積木的開始到結束，然後再從結束回到開始一樣！

遍歷時修改集合

迭代器的美妙之處在於它們讓你能在遍歷時修改集合。讓我們看一個例子，我們將移除滿足特定條件的元素：

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("奇數: " + numbers);
    }
}

在這個例子中，我們從我們的列表中移除了所有偶數。我們使用迭代器的remove()方法在遍歷時安全地移除元素。如果我們試圖在遍歷時直接從列表中移除元素，我們會得到ConcurrentModificationException。就像我們在瀏覽樂高積木時，能夠從盒子中移除某些積木，而不會搞亂我們的整理過程！

結論

迭代器是Java中的一個強大工具，讓我們能夠有效地和安全地遍歷集合。它們為我們提供了一種統一的方式來訪問不同類型集合中的元素，使我們的代碼更靈活和可重用。

記住，編程就像用樂高積木建造。迭代器只是你手邊許多酷炫工具中的一個。持續練習，持續探索，很快你就能夠用Java建造令人驚艷的事物！

祝編程愉快，未來的程序员們！??‍??‍?

Credits: Image by storyset