在 Java 中克隆一个迭代器？答案

【问题标题】：Clone an Iterator in Java?在 Java 中克隆一个迭代器？
【发布时间】：2011-10-13 17:45:45
【问题描述】：

在一个游戏中，我有一个玩家列表，可以这样说：

LinkedList<String> players = new LinkedList<String>();

我想让每个玩家与其他玩家互动，所以我写了两个嵌套循环：

Iterator<String> i1 = players.iterator();
while (i1.hasNext()) {
    String p1 = i1.next();
    Iterator<String> i2 = players.iterator();
    // But I want to do this: Iterator<String> i2 = i1.clone();
    while (i2.hasNext()) {
        String p2 = i2.next();
        System.out.println("Interact: " + p1 + ", " + p2);
    }
}

由于我只希望每对玩家互动一次，我想在外循环的当前玩家之后与玩家开始内循环。所以我想克隆迭代器，但是编译不了。

那么，我应该怎么做呢？

【问题讨论】：

为什么不直接使用ArrayList<String>呢？使用该数据结构的位置算法将是微不足道的。
这不会导致玩家 A 与 A 配对吗？
@Kirk：是的，ArrayList 可以，但由于我可能需要在列表中间插入和删除玩家，我想要一个 LinkedList。
@matt b：是的。谢谢你。固定（我希望）。（当我无法测试我的代码时会发生这种情况。它总是错！）
@Thomas，只是通常情况下，重新洗牌比使用LinkedList 更快，因为实例化列表元素条目的成本通常比简单地移动内存要高。跨度>

标签： java iterator

【解决方案1】：

下面会做：

ListIterator<String> i1 = players.listIterator(0);
while (i1.hasNext()) {
    String p1 = i1.next();
    ListIterator<String> i2 = players.listIterator(i1.nextIndex());
    while (i2.hasNext()) {
        String p2 = i2.next();
        System.out.println("Interact: " + p1 + ", " + p2);
    }
}

它依赖于ListIterator 从给定位置开始并知道其当前位置的能力。

【讨论】：

aix 再次出击。 +1，漂亮的解决方案。
谢谢！但是，有一个问题：listIterator(int) 方法是如何工作的 - 它不是从列表的头部开始并迭代到给定的位置，对吗？
@ThomasPadron-McCarthy：这没有被指定为界面的一部分。但是，鉴于链表的性质，几乎可以肯定。另一方面，我不知道有任何解决方案可以避免这种情况。
@aix，对您的评论 +1。但是，有一个明显的解决方案，如果 OP 愿意从 O(1) 到 O(n) 内存消耗，请参阅我的答案。
我最终将 LinkedList 更改为 ArrayList。在其他地方可能会慢一些，但至少我不会遇到不必要的遍历（主要是审美）问题。但我仍然不明白为什么他们决定不让你克隆迭代器。我什至考虑过使用带有可克隆迭代器的专用列表，但我会等到我知道我需要性能。

【解决方案2】：

除了aix answer，我想指出的是，无论您如何创建一个从特定索引开始的迭代器，它都必然是一个线性操作。如果不是，您将能够使用

在恒定时间内对列表进行任意访问

elementN = createIterator(linkedList, N).next();

这将是矛盾的。

因此，在您的情况下，我认为最有效的解决方案实际上是这样做

List<String> tmp = new ArrayList<String>(players);
for (int p1 = 0; p1 < tmp.size(); p1++)
    for (int p2 = p1+1; p2 < tmp.size(); p2++)
        System.out.println("Interact: " + tmp.get(p1) + ", " + tmp.get(p2));

但是请注意，它仍然与 aix 的解决方案一样复杂； O(n²) 但可能具有较小的常数因子。

【讨论】：

我不同意。如果你有一个迭代器指向你想要的索引，只要接口允许，你应该能够立即到达那个索引。这个假想的i1.clone() 方法是O(1)，而players.listIterator(i1.nextIndex()) 是O(n)。 clone() 方法将为克隆的迭代器提供它当前持有的节点，从而无需迭代到列表中的那个点。
原则上你是对的。想象中的克隆方法实现起来很简单。然而，在这种情况下，OP 很可能指的是不支持克隆的 java.util.LinkedList。关于这个主题的许多问题。参见例如stackoverflow.com/questions/5963399/…

【解决方案3】：

有关避免与listIterator(int)（NPE 的回答）相关的线性成本的解决方案，请参阅我的answer to a similar question。简而言之，只要不关心列表被访问的顺序，就可以从最后一个元素开始外循环并往回迭代，从第一个元素开始内循环并向前迭代，直到两个迭代器相遇.对 list.listIterator(list.size()) 的调用很快，因为 list 是一个 LinkedList，即双向链表，并且访问最后一个元素不需要遍历列表。请参见下面的示例：

public static int iterRevIterator(List<Integer> list) {
    int sum = 0;
    for(ListIterator<Integer> outer = list.listIterator(list.size()); outer.hasPrevious(); ) {
        Integer oVal = outer.previous();
        for(ListIterator<Integer> inner = list.listIterator(); inner.nextIndex() <= outer.previousIndex(); ) {
            sum += oVal * inner.next();
        }
    }
    return sum;
}

【讨论】：