Iterator 与 ListIterator 的区别

在 Java 中，Iterator 和 ListIterator 是用于遍历集合的两种常用接口，它们提供了不同的功能和操作方式。理解它们的区别对于编写高效的 Java 代码非常重要。本文将详细介绍这两个接口的区别，帮助大家更好地理解它们在不同场景下的应用。

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1. Iterator 简介

Iterator 是 Java 集合框架中的一种接口，广泛用于遍历集合中的元素。它定义了用于顺序访问集合元素的方法，能够让我们在不暴露集合内部实现细节的情况下访问集合。

主要方法：

• boolean hasNext()：检查集合中是否还有下一个元素。
• E next()：返回下一个元素，并将游标向前移动。
• void remove()：移除当前元素。调用 next() 方法返回当前元素后，可以使用 remove() 方法删除该元素。

使用示例：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;

public class IteratorExample {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("唐僧");
        list.add("孙悟空");
        list.add("猪八戒");
        list.add("沙僧");

        Iterator<String> iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            String element = iterator.next();
            System.out.println(element);
        }
    }
}

2. ListIterator 简介

ListIterator 是 Iterator 接口的一个子接口，它专门用于 List 类型的集合。除了继承 Iterator 的方法外，ListIterator 还提供了更多的功能，特别是对 List 集合进行双向遍历和修改的能力。

主要方法：

除了继承自 Iterator 的方法外，ListIterator 还提供了以下方法：

• boolean hasPrevious()：检查集合中是否还有前一个元素。
• E previous()：返回前一个元素，并将游标向前移动。
• int nextIndex()：返回下一个元素的索引。
• int previousIndex()：返回前一个元素的索引。
• void set(E e)：修改当前元素的值。
• void add(E e)：在当前元素之前插入一个新的元素。

使用示例：

import java.util.ArrayList;
import java.util.ListIterator;

public class ListIteratorExample {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("唐僧");
        list.add("孙悟空");
        list.add("猪八戒");
        list.add("沙僧");

        ListIterator<String> listIterator = list.listIterator();
        while (listIterator.hasNext()) {
            String element = listIterator.next();
            System.out.println("当前元素: " + element);
            if ("猪八戒".equals(element)) {
                listIterator.add("白龙马");  // 在遍历到猪八戒时，插入白龙马
            }
        }

        System.out.println("修改后的列表: " + list);
    }
}

3. Iterator 与 ListIterator 的区别

功能	Iterator	ListIterator
遍历方向	只能从头到尾单向遍历集合。	可以双向遍历集合，从头到尾，也可以从尾到头遍历集合。
添加元素	不支持在遍历过程中添加元素。	支持在遍历过程中通过 add() 方法向集合中插入元素。
修改元素	不支持修改已遍历的元素。	支持通过 set() 方法修改当前元素。
移除元素	可以在遍历过程中使用 remove() 移除当前元素。	支持在遍历过程中使用 remove() 移除当前元素。
返回当前元素的索引	不支持返回当前元素的索引。	支持通过 nextIndex() 和 previousIndex() 返回当前元素的索引。
适用场景	适用于需要简单遍历和删除元素的场景。	适用于需要双向遍历、插入或修改元素的场景。

4. 详细对比与使用场景

4.1 遍历方向：

• Iterator 只能从头到尾单向遍历集合。它适合用于那些你只需要遍历一次集合的场景。
• ListIterator 不仅可以从头到尾遍历，还可以从尾到头反向遍历集合。这使得它适用于需要在遍历过程中回退的场景，比如处理双向链表或执行反向操作。

4.2 修改集合：

• Iterator 只能通过 remove() 方法删除元素，但无法在遍历过程中添加或修改元素。这意味着，如果你需要在遍历过程中动态修改集合，Iterator 可能就不够灵活。
• ListIterator 除了支持删除元素外，还支持通过 add() 方法添加元素，并通过 set() 方法修改元素。这使得它适用于需要动态修改集合内容的场景。

4.3 适用场景：

• Iterator 适用于简单的遍历需求，尤其是当你只需要按顺序遍历元素，并且不打算修改集合时。它通常用于 Set 或其他不支持按索引访问的集合类型。
• ListIterator 适用于需要双向遍历、修改、插入元素的场景。特别是当你使用 List 集合（如 ArrayList、LinkedList 等）时，ListIterator 提供了更多的灵活性。

4.4 集合类型的限制：

• Iterator 可以用于任何实现了 Collection 接口的集合类型（如 List、Set、Queue 等）。
• ListIterator 仅适用于 List 接口的实现类（如 ArrayList、LinkedList）。如果你使用的是其他集合类型（如 Set），就不能使用 ListIterator。

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5. 总结

• Iterator 是一个通用的接口，适用于大多数集合遍历的场景，但功能相对简单，无法在遍历过程中添加或修改元素。
• ListIterator 是 Iterator 的扩展，提供了双向遍历、添加和修改元素的功能。它适用于需要更复杂操作（如修改、添加元素、双向遍历）的场景。