如何在 Java 中为 DAG 结构创建迭代器包装器？答案

【问题标题】：How to create an iterator wrapper for DAG structure in Java?如何在 Java 中为 DAG 结构创建迭代器包装器？
【发布时间】：2010-11-15 13:26:23
【问题描述】：

我想要一个数据结构的迭代器。现在我不知道数据结构是什么，也许它是一个 DAG（有向无环图），但也许它也可能是一个链表。所以我想把它包装成一个迭代器，现在不要考虑特定的数据结构。

我知道如何使用类似递归的访问者访问 DAG，但我想不出一个简单而干净的结构来实现迭代器方法next() 和hasNext()。

在迭代器中，我创建了一个当前节点实例，并使用 for 循环遍历所有子节点，然后返回父节点。需要一个“已访问”标志。所以我的DagElement 多了这些属性：

DagElement parent
boolean alreadyVisited

我认为这不是一个干净的解决方案。

有什么建议吗？

【问题讨论】：

迭代器的实现自然完全取决于数据结构，也取决于你想要迭代的顺序。决定这两点并更新问题。无论如何，alreadyVisited 不应该是数据结构的成员，而是在迭代器中保留对访问节点的引用的 Set。
您好，感谢您的评论，已经在一个集合中访问过非常好\n。直到现在我知道：我的数据结构是一棵树，我正在“预购”访问（访问根，访问子）。但是事情可能会改变，我想留下一个明确的方法来改变它。所以，也许在将来，有人想拿我的代码，使用另一个数据结构（比如，一个链表）和另一个顺序（比如，从尾到头反转）并为他的 ListElement 实现 Element 和他的 ListIterator 实现迭代器编写代码，并且使用仅依赖于 Element 和 Iterator 接口的代码。我走错方向了吗？
正如我所说，迭代器的实现完全取决于数据结构的实现。如果您可以创建一个可以迭代任何数据结构的通用迭代器，那么已经有人这样做了。

标签： java tree iterator visitor-pattern directed-acyclic-graphs

【解决方案1】：

将递归启发式转换为迭代启发式的快速而简单的方法是使用 (LIFO) 堆栈或 (LILO) 队列来保存“未采用的道路”——已找到但尚未采用的路径。在这种情况下，迭代器将有一个堆栈或队列实例变量。比如：

    class DagIterator<T>
    extends Iterator<T> {

        private Stack<DagNode<T>> nodes;

        private DagIterator(Dag<T> dag) {
            nodes.push(dag.getRootNode());
        }

        public boolean hasNext() {
            return ! nodes.isEmpty();      
        }

        public T next() {
            final DagNode node = nodes.pop();
            for (final DagNode child : node.getChildren()) {
                nodes.push(child);
            }
            return node.getValue();
        }

    }

您可以根据数据结构（LIFO 或 LILO）、孩子排队的顺序以及排队的时间来调整访问顺序。我不会感到惊讶的是，某些访问顺序可能需要立即（在构造函数中）以正确的顺序对整个节点集进行排队。

【讨论】：