1. 程式人生 > >我所理解的設計模式(C++實現)——迭代器模式(Iterator Pattern)

我所理解的設計模式(C++實現)——迭代器模式(Iterator Pattern)

概述:

        在現在的電視機中,我們使用[後一個][前一個]按鈕可以很方便的換臺,當按下[後一個]按鈕時,將切換到下一個預置的頻道。想象一下在陌生的城市中的旅店中看電視。當改變頻道時,重要的不是幾頻道,而是節目內容。如果對一個頻道的節目不感興趣,那麼可以換下一個頻道,而不需要知道它是幾頻道。

        這個其實就是我們迭代器模式的精髓:提供一種方法順序訪問一個聚合物件中各個元素而又不需暴露該物件的內部表示。

類圖和例項:


迭代器模式由以下角色組成:

1迭代器角色Iterator):迭代器角色負責定義訪問和遍歷元素的介面。
2.具體迭代器角色Concrete Iterator

):具體迭代器角色要實現迭代器介面,並要記錄遍歷中的當前位置。
3.集合角色Aggregate):集合角色負責提供建立具體迭代器角色的介面。
4.具體集合角色Concrete Aggregate):具體集合角色實現建立具體迭代器角色的介面——這個具體迭代器角色於該集合的結構相關。

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

template<class Item>
class Iterator
{
public:
    virtual void first()=0;
    virtual void next()=0;
    virtual Item* currentItem()=0;
    virtual bool isDone()=0;
    virtual ~Iterator(){}
};

template<class Item>
class ConcreteAggregate;

template<class Item>
class ConcreteIterator : public Iterator <Item>
{
    ConcreteAggregate<Item> * aggr;
    int cur;
public:
    ConcreteIterator(ConcreteAggregate<Item>*a):aggr(a),cur(0){}
    virtual void first()
    {
        cur=0;
    }
    virtual void next()
    {
        if(cur<aggr->getLen())
            cur++;
    }
    virtual Item* currentItem()
    {
        if(cur<aggr->getLen())
            return &(*aggr)[cur];
        else
            return NULL;
    }
    virtual bool isDone()
    {
        return (cur>=aggr->getLen());
    }
};

template<class Item>
class Aggregate
{
public:
    virtual Iterator<Item>* createIterator()=0;
    virtual ~Aggregate(){}
};

template<class Item>
class ConcreteAggregate:public Aggregate<Item>
{
    vector<Item >data;
public:
    ConcreteAggregate()
    {
        data.push_back(1);
        data.push_back(2);
        data.push_back(3);
    }
    virtual Iterator<Item>* createIterator()
    {
        return new ConcreteIterator<Item>(this);
    }
    Item& operator[](int index)
    {
        return data[index];
    }
    int getLen()
    {
        return data.size();
    }
};

int main()
{
    Aggregate<int> * aggr =new ConcreteAggregate<int>();
    Iterator<int> *it=aggr->createIterator();

    for(it->first();!it->isDone();it->next())
    {
        cout<<*(it->currentItem())<<endl;
    }
    delete it;
    delete aggr;
    return 0;
}

實現要點:

1.迭代抽象:訪問一個聚合物件的內容而無需暴露它的內部表示。

2.迭代多型:為遍歷不同的集合結構提供一個統一的介面,從而支援同樣的演算法在不同的集合結構上進行操作。

3.迭代器的健壯性考慮:遍歷的同時更改迭代器所在的集合結構,會導致問題。

適用性:

1.訪問一個聚合物件的內容而無需暴露它的內部表示。 

2.支援對聚合物件的多種遍歷。 

3.為遍歷不同的聚合結構提供一個統一的介面(支援多型迭代)

其他:

1.在C++下可以參看 STL iterators 的實現。

2.在.NET下實現Iterator模式,對於聚集介面和迭代器介面已經存在了,其中IEnumerator

扮演的就是迭代器的角色,而IEnumerable則扮演的就是抽象聚集的角色,她只有一個GetEnumerator()方法,如果集合物件需要具備跌代遍歷的功能,就必須實現該介面。

3在Java下可以參看集合型別迭代器(java.util.Iterator,java.util.Enumeration)。