Iterator 迭代器、ListIterator & foreach 循环

一、Iterator 迭代器接口

1. 基础说明

• 包：java.util.Iterator，使用前需要导入
• 作用：通用遍历 Collection 集合，依靠指针（游标）跟踪元素
• 游标初始位置：第一个元素的前面
• 泛型说明：不写泛型时，取出元素默认是Object类型，需要强制类型转换；推荐使用泛型，避免强转

2. 核心方法

方法	功能描述
boolean hasNext()	判断游标后面是否还有下一个元素；只判断，不移动指针
E next()	返回下一个元素，同时将指针向后移动一位
void remove()	删除迭代器最后访问到的元素（迭代器自带删除）

遍历流程（课件图示顺序） ① hasNext () 判断有元素 → ② next () 取值 + 指针后移 ③ hasNext () 判断有元素 → ④ next () 取值 + 指针后移 ⑤ hasNext () 判断有元素 → ⑥ next () 取值 + 指针后移 ⑦ hasNext () 判断无元素，循环结束

3. 基础代码示例

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

public class TestIterator {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("张三");
        list.add("李四");
        list.add("王五");

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

4. 重点：并发修改异常 ConcurrentModificationException

✅ 课件要点：迭代器遍历期间，如果调用**集合对象自己的 remove ()/add ()**修改集合长度，继续遍历就抛出并发修改异常

• 错误写法（集合 remove）

  while (it.hasNext()){
  String s = it.next();
  if("李四".equals(s)){
  list.remove(s); // ❌ 集合方法，报异常
  }
  }

• 正确写法（迭代器自带 remove）

  while (it.hasNext()){
  String s = it.next();
  if("李四".equals(s)){
  it.remove(); // ✅ 迭代器删除，安全
  }
  }

原理：集合维护modCount修改计数器，迭代器记录初始值expectedModCount，两者不一致触发异常。

5. Iterator 局限

只能单向向后遍历；没有添加、替换元素的方法；只能用于 Collection。

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二、ListIterator（List 专属迭代器，Iterator 的子接口）

只用于 List 集合，功能比普通 Iterator 更强，支持双向遍历、增删改、获取索引

1. 主要特性

1. 双向遍历：可以向前、向后遍历
2. 修改能力：遍历中添加、删除、替换元素
3. 索引支持：可以获取当前元素对应索引

2. 全套方法表

方法	描述
next()	返回下一个元素，光标后移
previous()	返回前一个元素，光标前移
hasNext()	判断是否存在下一个元素
hasPrevious()	判断是否存在前一个元素
nextIndex()	返回下一个元素的索引
previousIndex()	返回前一个元素的索引
remove()	删除光标前的元素
set(E e)	替换光标前的元素
add(E e)	在光标当前位置插入元素

3. 简单示例（反向遍历）

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

public class TestListIterator {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("A");
        list.add("B");
        list.add("C");

        ListIterator<String> lit = list.listIterator();
        // 先走到末尾
        while (lit.hasNext()){
            lit.next();
        }
        // 反向遍历
        while (lit.hasPrevious()){
            System.out.println(lit.previous());
        }
    }
}

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三、foreach 循环（增强 for 循环）

1. 基础介绍

foreach 是简化版 for 循环，底层依然是 Iterator 迭代器（语法糖） 适用范围：数组、所有实现Iterable的 Collection 集合 语法格式：

for(容器中元素类型 临时变量 : 容器变量) {
    执行语句
}

示例：

ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("A");
list.add("B");
for(String s : list){
    System.out.println(s);
}

int[] arr = {1,2,3};
for(int num : arr){
    System.out.println(num);
}

2. 课件重点缺陷

foreach 循环只能访问元素，不能修改集合结构（增删）；循环里的临时变量是元素副本：

• 修改临时变量，不会改变原集合 / 数组里面的值
• 遍历途中调用集合 add/remove → 并发修改异常
• 没有索引，不知道当前遍历位置

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四、四种遍历方式汇总对比（Iterator / ListIterator / 增强 for / Lambda forEach）

遍历方式	底层	方向	增删改	是否有索引	适用场景
Iterator	迭代器	单向向后	✅ it.remove()	❌	通用 Collection，遍历中删除
ListIterator	List 专属迭代器	双向	✅ add/remove/set	✅	List 集合，反向遍历、边遍历边修改
增强 for foreach	Iterator 语法糖	单向向后	❌ 不能增删集合	❌	单纯遍历，代码简洁
集合.forEach (Lambda)	函数式接口	单向	❌ 不能增删集合	❌	JDK8+，简洁对每个元素执行操作

五、易错点总结

1. hasNext()只判断，不移动指针；不能连续多次调用next()，容易NoSuchElementException
2. 泛型缺失时，Iterator 取出元素是 Object，需要强制转换
3. ListIterator只能 List 获取，Set 集合不能使用
4. 增强 for 只是语法糖，编译后依然变成 Iterator，同样不能在遍历时直接调用集合增删方法