如何为 Java 中的嵌套循环内部创建迭代器？答案

【问题标题】：How do I create an iterator for the inside of a nested loop in Java?如何为 Java 中的嵌套循环内部创建迭代器？
【发布时间】：2012-03-13 05:25:58
【问题描述】：

我可以编写一个嵌套循环来遍历嵌套数组的元素，for-each 优雅地隐藏了遍历嵌套数组每一层的细节：

Foo[][] dbl_array;
public void do_all() {
    // Iterate over both levels of a nested array, invoking "bar" on each inner element.
    for (final Foo[] arr_1d : dbl_array) {
        for (final Foo el : arr_1d) {
            el.bar();
        }
    }
}

但是这种方法的问题是：

需要使用双重嵌套循环来遍历数据结构这一事实在这里非常明显。
我必须为需要调用内部元素的每个函数复制这个嵌套循环。
这打破了遍历结构的方法的封装。我可能会选择使用其他结构来实现嵌套数组，并且不想将嵌套迭代的每个副本都更改为所需的任何遍历方法。
嵌套的 for-each 循环的结构是由内而外的。 Iterator 应该在内部处理数据结构遍历，而不是在嵌套内部调用所需的函数，从而暴露遍历过程中遇到的每个条目。

那么...我该如何更改它以便实现一个可以调用的迭代器：

Foo_Iterator fi = Foo.iterator();
for (final Foo el : fi) { // The Iterator hides the traversal details from the caller.
    el.bar();             // The desired function is invoked on each element encountered.
}

这会将迭代如何完成的细节留给 Foo_Iterator 类。

我的问题是“我如何编写 Foo_Iterator，跟踪嵌套迭代器的状态？我认为它看起来像下面这样，但我错过了跟踪状态的位。

class Foo_Iterator extends Whiz implements Iterator {
    public Foo_Iterator() {
        // Initialize state based on access to the superclass Whiz.
    }
    public boolean hasNext() {
        // Is there an elegant way to save the state of both iterators between each call to hasNext() and next()?
        // The "inelegant" way would be to keep track of the inner and out array indices,
        // comparing the current index to the array length...
    }
    public Foo next() {
        // Access the "next" in the nested sequence.
    }
    public void remove() {
        // I probably won't implement or need/use this one.
    }
}

关于如何以“优雅”的方式做到这一点有什么建议吗？

谢谢。

【问题讨论】：

标签： java foreach iterator nested-loops

【解决方案1】：

不确定这是否更优雅，但您也可以使用迭代器来跟踪您的状态（例如使用 String）：

class FooIterator implements Iterator<String> {

    private final Iterator<String[]> outer;
    private Iterator<String> inner = null;

    public FooIterator(String[][] data) {
        outer = Arrays.asList(data).iterator();
        nextInner();
    }

    private void nextInner() {
        if (outer.hasNext())
            inner = Arrays.asList(outer.next()).iterator();
    }

    public boolean hasNext() {
        return inner != null && inner.hasNext();
    }

    public String next() {
        String next = inner.next();
        if (!inner.hasNext())
            nextInner();
        return next;
    }

    public void remove() {
        // not used
    }
}

我实际上不认为跟踪这两个索引有什么问题。

当然，在你的代码中fi 应该是一个Iterable（大概是你的超类），它实例化了FooIterator，消费者永远不会看到它。

【讨论】：