迭代器模式

实验18：迭代器模式

本次实验属于模仿型实验，通过本次实验学生将掌握以下内容： 

1、理解迭代器模式的动机，掌握该模式的结构；

2、能够利用迭代器模式解决实际问题。

 

[实验任务一]：JAVA和C++常见数据结构迭代器的使用

信1305班共44名同学，每名同学都有姓名，学号和年龄等属性，分别使用JAVA内置迭代器和C++中标准模板库（STL）实现对同学信息的遍历，要求按照学号从小到大和从大到小两种次序输出学生信息。

实验要求：

1. 搜集并掌握JAVA和C++中常见的数据结构和迭代器的使用方法，例如，vector, list, map和set等；

JAVA和C++中常见的迭代器

List接口：

List是有序的Collection，使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置。用户能够使用索引（元素在List中的位置，类似于数组下标）来访问List中的元素，这类似于Java的数组。和下面要提到的Set不同，List允许有相同的元素。

除了具有Collection接口必备的iterator()方法外，List还提供一个listIterator()方法，返回一个ListIterator接口，和标准的Iterator接口相比，ListIterator多了一些add()之类的方法，允许添加，删除，设定元素，还能向前或向后遍历。

实现List接口的常用类有LinkedList，ArrayList，Vector和Stack。

 

Vector类：

Vector非常类似ArrayList，但是Vector是同步的。由Vector创建的Iterator，虽然和ArrayList创建的Iterator是同一接口，但是，因为Vector是同步的，当一个Iterator被创建而且正在被使用，另一个线程改变了Vector的状态（例如，添加或删除了一些元素），这时调用Iterator的方法时将抛出ConcurrentModificationException，因此必须捕获该异常。

 

Set接口：

Set是一种不包含重复的元素的Collection，即任意的两个元素e1和e2都有e1.equals(e2)=false，Set最多有一个null元素。

很明显，Set的构造函数有一个约束条件，传入的Collection参数不能包含重复的元素。

请注意：必须小心操作可变对象（Mutable Object）。如果一个Set中的可变元素改变了自身状态导致Object.equals(Object)=true将导致一些问题。

 

Map接口：

请注意，Map没有继承Collection接口，Map提供key到value的映射。一个Map中不能包含相同的key，每个key只能映射一个value。Map接口提供3种集合的视图，Map的内容可以被当作一组key集合，一组value集合，或者一组key-value映射。

 

2. 提交源代码；

import java.util.ArrayList;

import java.util.Collections;

import java.util.Comparator;

import java.util.Iterator;

import java.util.List;

 

// 定义学生类

class Student {

    private String name;

    private String studentId;

    private int age;

 

    public Student(String name, String studentId, int age) {

        this.name = name;

        this.studentId = studentId;

        this.age = age;

    }

 

    public String getName() {

        return name;

    }

 

    public String getStudentId() {

        return studentId;

    }

 

    public int getAge() {

        return age;

    }

}

 

public class StudentInfoTraversalJava {

    public static void main(String[] args) {

        // 创建学生列表

        List<Student> students = new ArrayList<>();

        students.add(new Student("张三", "001", 20));

        students.add(new Student("李四", "002", 21));

        students.add(new Student("王五", "003", 19));

        // 此处可继续添加更多学生信息，共44名

 

        // 按照学号从小到大排序并遍历输出

        Collections.sort(students, new Comparator<Student>() {

            @Override

            public int compare(Student s1, Student s2) {

                return s1.getStudentId().compareTo(s2.getStudentId());

            }

        });

 

        System.out.println("按照学号从小到大输出学生信息：");

        Iterator<Student> iteratorAsc = students.iterator();

        while (iteratorAsc.hasNext()) {

            Student student = iteratorAsc.next();

            System.out.println("姓名：" + student.getName() + "，学号：" + student.getStudentId() + "，年龄：" + student.getAge());

        }

 

        // 按照学号从大到小排序并遍历输出

        Collections.sort(students, new Comparator<Student>() {

            @Override

            public int compare(Student s1, Student s2) {

                return s2.getStudentId().compareTo(s1.getStudentId());

            }

        });

 

        System.out.println("按照学号从大到小输出学生信息：");

        Iterator<Student> iteratorDesc = students.iterator();

        while (iteratorDesc.hasNext()) {

            Student student = iteratorDesc.next();

            System.out.println("姓名：" + student.getName() + "，学号：" + student.getStudentId() + "，年龄：" + student.getAge());

        }

    }

}

 

 

 

#include <iostream>

#include <vector>

#include <algorithm>

 

// 定义学生结构体

struct Student {

    std::string name;

    std::string studentId;

    int age;

 

    Student(const std::string& name, const std::string& studentId, int age) :

        name(name), studentId(studentId), age(age) {}

};

 

// 比较函数，用于按照学号从小到大排序

bool compareByIdAsc(const Student& s1, const Student& s2) {

    return s1.studentId < s2.studentId;

}

 

// 比较函数，用于按照学号从大到小排序

bool compareByIdDesc(const Student& s1, const Student& s2) {

    return s1.studentId > s2.studentId;

}

 

int main() {

    // 创建学生向量

    std::vector<Student> students;

    students.push_back(Student("张三", "001", 20));

    students.push_back(Student("李四", "002", 21));

    students.push_back(Student("王五", "003", 19));

    // 此处可继续添加更多学生信息，共44名

 

    // 按照学号从小到大排序并遍历输出

    std::sort(students.begin(), students.end(), compareByIdAsc);

 

    std::cout << "按照学号从小到大输出学生信息：" << std::endl;

    for (const auto& student : students) {

        std::cout << "姓名：" << student.name << "，学号：" << student.studentId << "，年龄：" << student.age << std::endl;

    }

 

    // 按照学号从大到小排序并遍历输出

    std::sort(students.begin(), students.end(), compareByIdDesc);

 

    std::cout << "按照学号从大到小输出学生信息：" << std::endl;

    for (const auto& student : students) {

        std::cout << "姓名：" << student.name << "，学号：" << student.studentId << "，年龄：" << student.age << std::endl;

    }

 

    return 0;

}