【设计模式之迭代器模式 -- C++】

迭代器模式 -- 遍历集合，无需暴露

迭代器模式是一种设计模式，用于顺序访问集合对象的元素，而无需暴露其底层实现。迭代器模式分离了集合对象的遍历行为，使得访问元素时，可以不必了解集合对象的底层实现。

组成

迭代器(Iterator)接口：定义访问和遍历元素的接口，通常会有方法如next(), hasNext(), remove()等。
具体迭代器(Concrete Iterator)类：实现迭代器接口，负责管理遍历集合中的元素。
集合(Collection)接口：定义创建迭代器对象的接口，允许返回一个可以遍历自身元素的迭代器。
具体集合(Concrete Collection)类：实现集合接口，当需要遍历该集合的元素时，会创建一个具体的迭代器实例。

优点

支持多态迭代：迭代器模式允许使用相同的接口遍历不同的集合，支持多态迭代。
简化集合接口：迭代器承担了遍历集合的职责，简化了集合的接口和实现。
解耦集合对象与遍历逻辑：使用迭代器模式可以分离集合对象和遍历逻辑，使得两者的修改更加独立。

应用场景

当你需要访问一个集合对象的内容而无需暴露其内部表示时。
当你需要对集合有多种遍历方式时。
当你需要为遍历不同的集合提供一个统一的接口时。

实现

实现迭代器接口

cpp 复制代码

class Iterator {
public:
    virtual int next() = 0;
    virtual bool hasNext() = 0;
};

具体迭代器实现

cpp 复制代码

class ConcreteIterator : public Iterator {
private:
    std::vector<int> data;
    int position;

public:
    ConcreteIterator(const std::vector<int>& data) : data(data), position(0) {}

    int next() override {
        return data[position++];
    }

    bool hasNext() override {
        return position < data.size();
    }
};

容器接口和具体实现

cpp 复制代码

class Container {
public:
    virtual Iterator* createIterator() = 0;
};

// 具体容器实现
class ConcreteContainer : public Container {
private:
    std::vector<int> data;

public:
    void add(int value) {
        data.push_back(value);
    }

    Iterator* createIterator() override {
        return new ConcreteIterator(data);
    }
};

测试

cpp 复制代码

int main() {
    ConcreteContainer container;
    container.add(1);
    container.add(2);
    container.add(3);

    Iterator* iterator = container.createIterator();
    while (iterator->hasNext()) {
        std::cout << iterator->next() << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    delete iterator;

    return 0;
}

结果

shell 复制代码

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