题目描述
这是 LeetCode 上的 284. 顶端迭代器 ,难度为 中等。
Tag : 「数据结构」、「模拟」
请你设计一个迭代器,除了支持 hasNext
和 next
操作外,还支持 peek
操作。
实现 PeekingIterator
类:
PeekingIterator(int[] nums)
使用指定整数数组nums
初始化迭代器。int next()
返回数组中的下一个元素,并将指针移动到下个元素处。bool hasNext()
如果数组中存在下一个元素,返回true
;否则,返回false
。int peek()
返回数组中的下一个元素,但 不 移动指针。
示例:
输入: ["PeekingIterator", "next", "peek", "next", "next", "hasNext"] [[[1, 2, 3]], [], [], [], [], []] 输出: [null, 1, 2, 2, 3, false] 解释: PeekingIterator peekingIterator = new PeekingIterator([1, 2, 3]); // [1,2,3] peekingIterator.next(); // 返回 1 ,指针移动到下一个元素 [1,2,3] peekingIterator.peek(); // 返回 2 ,指针未发生移动 [1,2,3] peekingIterator.next(); // 返回 2 ,指针移动到下一个元素 [1,2,3] peekingIterator.next(); // 返回 3 ,指针移动到下一个元素 [1,2,3] peekingIterator.hasNext(); // 返回 False 复制代码
提示:
- 1 <= nums.length <= 1000
- 1 <= nums[i] <= 1000
- 对 next 和 peek 的调用均有效
- next、hasNext 和 peek 最多调用 1000 次
进阶:你将如何拓展你的设计?使之变得通用化,从而适应所有的类型,而不只是整数型?
迭代器基本认识 + 模拟
常规的迭代器的「访问」只支持两种操作:
hasNext()
操作:如果存在下一元素,返回True
,否则返回False
。实现上,就是判断游标是否到达结尾位置;next()
操作:返回下一元素(当不存在下一元素时,返回null
)。实现上,就是返回游标指向的元素,并让游标后移。
在本题,还需要我们额外支持 peek()
操作,即在移动游标的前提下,返回游标指向的元素。
实现上,我们可以让操作提前一步进行,事先调用一次 next()
并使用该变量 nextnext 存起该元素,通过外部调用 peek()
还是 next()
来决定是否要更新 nextnext;同时由于我们事先存起了下一访问位置的元素,我们可以通过判断 nextnext 是否为 null
来得知是否到达迭代器结尾(hasNext()
实现)。
代码:
class PeekingIterator implements Iterator<Integer> { Iterator<Integer> iter; Integer next; public PeekingIterator(Iterator<Integer> iterator) { iter = iterator; if (iter.hasNext()) next = iter.next(); } public Integer peek() { return next; } @Override public Integer next() { Integer ans = next; next = iter.hasNext() ? iter.next() : null; return ans; } @Override public boolean hasNext() { return next != null; } } 复制代码
- 时间复杂度:O(1)O(1)
- 空间复杂度:O(1)O(1)
进阶
- 你将如何拓展你的设计?使之变得通用化,从而适应所有的类型,而不只是整数型?
得益于 Java 的「泛型」设计,我们可以很轻松地支持任意类型:只需要将 Integer
修改成代指泛型的标识即可,例如 E
。
代码:
class PeekingIterator implements Iterator<E> { Iterator<E> iter; E next; public PeekingIterator(Iterator<E> iterator) { iter = iterator; if (iter.hasNext()) next = iter.next(); } public E peek() { return next; } @Override public E next() { E ans = next; next = iter.hasNext() ? iter.next() : null; return ans; } @Override public boolean hasNext() { return next != null; } } 复制代码
Java 的泛型实现原理是「擦除法」。即实际上,都是以 Object
的顶层类型来存储,只不过在编译期,编译器会自动增加强制类型转换的代码,而在增加了强制类型转换的逻辑后,泛型信息也就不再需要,于是在编译过后,泛型信息会被直接擦除,而不会带到运行时。
其他不支持「泛型」的语言,可以采用类似的思路来实现:保存一个数据类型,在实现使用到泛型的接口时,先手动强转一下,再接收进来/返回出去。
最后
这是我们「刷穿 LeetCode」系列文章的第 No.284
篇,系列开始于 2021/01/01,截止于起始日 LeetCode 上共有 1916 道题目,部分是有锁题,我们将先把所有不带锁的题目刷完。
在这个系列文章里面,除了讲解解题思路以外,还会尽可能给出最为简洁的代码。如果涉及通解还会相应的代码模板。
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