Обратный итератор в Java: применение синтаксиса for each

Быстрый ответ

Для реализации обратного for-each цикла потребуется с использованием ListIterator. Пример:

List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
ListIterator<String> iter = list.listIterator(list.size());
while (iter.hasPrevious()) System.out.println(iter.previous());

Результат: c b a

Здесь мы применили методы hasPrevious() и previous() интерфейса ListIterator для обхода в обратном порядке.

Разработка индивидуального решения

Строим обратимый итератор

Для обхода коллекции в обратном порядке хорошим способом является создание специального класса. Вот пример декоратора, позволяющего выполнять обратное итерирование по List, не модифицируя его:

public class Reversed<T> implements Iterable<T> {
    private final List<T> original;

    public Reversed(List<T> original) {
        this.original = original;
    }

    public Iterator<T> iterator() {
        final ListIterator<T> i = original.listIterator(original.size());
        
        return new Iterator<T>() {
            public boolean hasNext() {
                return i.hasPrevious();
            }

            public T next() {
                return i.previous();
            }

            public void remove() {
                i.remove();
            }
        };
    }
    // Пример использования с циклом for-each:
    // for (String element : new Reversed<>(list)) { ... }
}

Данный код позволяет осуществлять итерацию по любому List с конца до начала.

Подробнее об этом расскажет наш спикер на видео

Подход с использованием Google Guava

Если вам не против использования сторонних библиотек, Google Guava предложит весьма простой вариант:

List<String> reversed = Lists.reverse(list);
for(String element : reversed) {
    System.out.println(element);
}

Хотя этот метод эффективен, прежде чем добавлять дополнительные зависимости, вам стоит учесть все возможные последствия.

Особенности работы с ArrayList

ArrayList обеспечивает быстрый доступ к элементам, что делает его совершенно подходящим для обратной итерации:

for (int i = list.size() – 1; i >= 0; i--) {
    String element = list.get(i);
    // Выполнение необходимых действий.
}

При использовании Collections.reverse() следует помнить, что его вызов должен происходить до начала итерации:

Collections.reverse(list);
// Теперь можно обходить список стандартным for-each циклом

Однако не забывайте, что данный метод изменяет порядок элементов в исходном списке.

Визуализация

Предположим, у нас есть строка элементов:

🚗🚗🚗🚗🚗 // Исходный порядок.

Добавим нумерацию:

🚗5️⃣ 🚗4️⃣ 🚗3️⃣ 🚗2️⃣ 🚗1️⃣ // Элементы в обратном порядке.

В случае использования обратного foreach-цикла мы начинаем с последнего элемента:

// Счёт будет идти в обратном порядке
for (int i = list.size() – 1; i >= 0; i--) {
    System.out.println(list.get(i)); // Выводим элементы, начиная с последнего
}

При каждой итерации определяется следующий элемент, пока список не останется пустым:

         Конечная точка: 🏁🚗5️⃣ 🚗4️⃣ 🚗3️⃣ 🚗2️⃣ 🚗1️⃣                                      Стартовая точка

Таким образом, мы реализуем обратное выполнение цикла в Java.

Обработка проблемных ситуаций

Безопасное копирование

Когда вы хотите инвертировать список, не забывайте про особенности поверхностного копирования. Если вы работаете с изменяемыми объектами, используйте глубокое копирование:

List<String> clone = deepCopy(list);
Collections.reverse(clone);

Синхронизация для обеспечения безопасности

Если список изменяется в процессе итерации, применяйте синхронизацию или используйте конкурентные коллекции:

synchronized(list) {
    for (String element : new Reversed<>(list)) {
        // Прежде всего – синхронизация!
    }
}

Удаление элементов во время итерации

С помощью ListIterator можно удалять элементы в ходе обратного перебора, что недоступно при использовании цикла for-each:

while (iter.hasPrevious()) {
    if (someCondition(iter.previous())) {
        iter.remove();  // Мы удаляем элемент, если выполняется некое условие.
    }
}

Будьте внимательны, чтобы не столкнуться с ConcurrentModificationException.

Полезные материалы

1. Iterable (Java Platform SE 8) – Официальная документация по Iterable.
2. Можно ли в Java использовать цикл for each в обратном порядке? – Stack Overflow – Обсуждение данной темы на Stack Overflow.
3. Effective Java, 3rd edition – Книга о наилучших практиках программирования на Java, в том числе об использовании циклов.
4. Java | Циклы | Codecademy – Учебные материалы по базовым конструкциям циклов в Java.
5. Поиск · java reverse collection · GitHub – Примеры кода для реализации обратной итерации в Java на GitHub.