Java - Iterator和ListIterator

• Iterator是所有Collection类(List、Set....)们都可以使用的迭代器，而ListIterator则是专门为List类所设计的迭代器

  • Iterator只支持hasNext()、next()、remove()三种操作，而ListIterator除了原本的3种之外，还支持了更多操作

    //Iterator接口
    public interface Iterator {
        boolean hasNext();
        E next();
        void remove();
    }

    //ListIterator接口
    public interface ListIterator extends Iterator {
        //继承自Iterator的接口
        boolean hasNext();         //后面是否有元素
        E next();                  //游标向后移动，取得后面的元素
        void remove();             //删除最后一个返回的元素
        
        //ListIterator新增的接口
        boolean hasPrevious();     //前面是否有元素
        E previous();              //游标往前移动，取得前面的元素
        int previousIndex();       //取得游标前的index
        int nextIndex();           //取得游标后的index
        void set(E e);             //将当前元素改设成e
        void add(E e);             //增加一个元素
    }

• Iterator和ListIterator的差别

  • iterator()方法在所有集合类中都能使用，但是listIterator()只有List类能用

  • Iterator只能remove()元素，而ListIterator可以add()、set()、remove()

  • Iterator只能使用next()顺序的向后遍历，ListIterator则向前previous()和向后next()遍历都可以

    • 还有一个额外的功能，ListIterator可以使用nextIndex()和previousIndex()取得当前游标位置的前后index位置，Iterator没有此功能

• 如果想在遍历List时边做删除，用Iterator和ListIterator都能办到，但如果是想在遍历List时add元素，则只能使用ListIterator去做，因为Iterator是不提供此接口的

  • 要注意的是，边遍历List边使用Iterator和ListIterator的add()、remove()时，并不会影响当前List输出结果，虽然他们修改的是同一个List，但是迭代器故意将add和remove设计成就算执行了，也不影响当前迭代器的输出结果

  public class Main {
      public static void main(String[] args) {
          List list = new ArrayList<>();
          list.add(1);
          list.add(2);
          list.add(3);
  ​
          ListIterator it = list.listIterator();
  ​
          while (it.hasNext()) {
              Integer x = it.next();
              System.out.println(x);
              //虽然使用it.add(100)去新增一个元素，使得list实际储存的是 [1,2,100,3]
              //但是此处的遍历仍然只显示[1,2,3]，这是迭代器故意这样设计的
              if (x == 2) {
                  it.add(100);
              }
          }
  ​
          System.out.println("list: " + list);
      }
  }

  1
  2
  3
  list: [1, 2, 100, 3]

• 另外，虽然ArrayList和LinkedList都支持ListIterator，但通常只有在使用LinkedList时才会搭配ListIterator

  • 因为LinkedList几乎所有的时间消耗都是在去找到这个元素在哪，而找到此元素之后，对他进行修改是非常容易的事情(只要改指针就可以了)，所以使用ListIterator的话，就可以节省下这个查找时间

  • 而对ArrayList来说，因为他查找的速度很快(底层是数组)，因此使用ListIterator省下的查找时间非常少，所以对他来说，并没有迫切的需要使用ListIterator，使用add(index, E)也能达到同样的效率

  • 因此可以说ListIterator根本是为LinkedList发明的，ArrayList只是顺道实现而已，ArrayList去实现只是为了设计成让List接口的类们都能使用ListIterator而已