C++ 迭代器（iterator）

news2024/11/29 22:50:13

迭代器介绍

迭代器（iterator）：容器类型内置的“指针”
- 使用迭代器可以访问某个元素，迭代器也能从一个元素移动到另一个元素。
- 有迭代器的类型都拥有 begin 和 end 成员
	- begin：返回指向第一个元素（或字符）的迭代器
	- end：尾后迭代器，即尾元素的下一个位置（一个本不存在的元素）

使用迭代器

auto b = v.begin(),e = v.end(); // b和e的类型相同

如果容器为空，则begin和end返回的是同一个迭代器，都是尾后迭代器

在这里插入图片描述
举个例子，下面利用迭代器实现

string s = "some string";
if(s.begin() != s.end()) { //确保s非空
	auto it = s.begin();  //it表示s的第一个字符
	*it = toupper(*it);   //将当前字符改成大写形式
}  //Some string

使用迭代器遍历容器

for(auto it = s.begin(); it != s.end() && !isspace(*it); ++it) {
    *it = toupper(*it);
}  // SOME string

迭代器类型

vector<int>::iterator it;     //it能读写元素
vector<int>::const_iterator it2;//it2只能读元素，不可以写元素

如果vector或者string对象是一个常量，只能使用const_iterator；如果不是常量，则既能使用iterator也能使用const_iterator

正序迭代

begin();end()   //iterator
cbegin();cend()  //const_iterator

逆序迭代

rbegin();rend()  //reverse_iterator

int main() {
    vector<int> vec{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};

    vector<int>::reverse_iterator it;
    for (it = vec.rbegin();         // 迭代器指向最后一个元素
         it != vec.rend();          // rend() 指向第一个元素的前一个
         ++it)					    // ++操作访问前一个元素
        cout << *it<< " ";    // prints 9,8,7,...0
    return 0;
}

迭代器解引用

vector<string> vec;
auto it = vec.begin();
(*it).empty()  //检查vector中的元素是否为空，只需检查it所指字符串是否为空

箭头运算符(->)

it->mem ＆ (*it).mem  表达的意思相同

WARNING

任何一种可能改变vector对象容量的操作，比如push_back，都会使该vector对象的迭代器失效。
但凡是使用了迭代器的循环体，都不要向迭代器所属的容器添加元素。

迭代器运算

在这里插入图片描述
或者是两个迭代器相减，就可以得到中间隔了多少个元素。

使用迭代器运算的一个经典算法是二分搜索：

vector<int> text = {1,2,3,4,5};
    auto sought = 2;
    auto beg = text.begin(), end = text.end();
    auto mid = beg + (end - beg) / 2;   //初始状态的中间点
    
    while(mid != end && *mid != sought) {
        if(sought < *mid) end = mid;
        else beg = mid + 1;
        mid = beg + (end - beg) / 2;   //新的中间点
    }