自修C++Primer----3.4迭代器(iterator)的介绍

news2024/11/15 17:31:39

目录

1.迭代器的使用

 1.1迭代器运算符

1.2从一个元素指向下一个元素

1.3迭代器的类型

1.4begin和end操作符

1.5解引用操作符和成员访问

1.6引入迭代器失效

1.7全部改成大写的一个练习

2.使用迭代器运算


我们可以使用下标运算符访问string里面的字符或者是这个vector里面的元素,另外还有一种简单的机制可以实现这个效果,就是迭代器;

迭代器和类似于我们之前学习的指针,迭代器提供了我们对于这个对象的间接访问,它的对象可以是这个string里面的字符或者是vector等容器里面的元素,迭代器可以去访问某一个元素,也可以从某一个元素指向另一个元素;

和指针一样,迭代器有有效和无效之分,有效的迭代器指向某一个元素或者是尾部元素的下一个位置,其他的都是无效的;

1.迭代器的使用

和指针不一样的是这个迭代器不需要有取地址符,这个迭代器是有类型的,同时返回这个迭代器的成员,例如我们经常使用的这个begin和end函数,返回的就是迭代器;

begin()函数返回的是指向第一个字符或者元素的迭代器;

end()函数返回的是指向最后一个元素下一个位置的迭代器;

ch1实际上就是一个迭代器,我们使用auto进行这个类型的识别,这个类型是由编译器决定的,iteartor实际上是一种迭代器的类型,这个我们后面会讲到,begin返回的ch1这个迭代器指向v里面的第一个字符;

ch2也是一个迭代器,指向这个v里面的最后一个字符的下一个位置(不存在的字符),这个没有什么实际含义,就是为了表明我们已经处理完这个容器里面的所有的元素,因此这个ch2迭代器叫做尾后迭代器;

 1.1迭代器运算符

第一个返回这个迭代器的指向元素;

第二个这个写法就是我们的结构体里面常用的写法,先是解引用找到这个对象,然后去找到这个对象对应的成员变量;

++,--操作就是通过这个移动指向前面的或者是后面的一个元素;

最下面的两个运算符是用来进行判断两个迭代器是否一样,一样的话就是两个迭代器指向的元素一样,或者都是尾后迭代器,否则就是不一样的;

下面这个我们就是通过迭代器的解引用操作符把这个字符串的第一个字符变为大写的字符,toupper就是把这个字符的小写变成大写的;

1.2从一个元素指向下一个元素

下面这个就是通过这个iterator++操作,实现这个迭代器从一个元素指向另一个元素,isspace用来判断这个字符是不是一个空白字符,是的话返回true,我们这个循环条件里面使用这个就是为了说明我们判断的时候遇到空白字符就会停止;

1.3迭代器的类型

实际上,我们不会精确的指导迭代器的类型,但是在那些拥有迭代器的标准库类型里面使用iterator和const_iterator表示这个迭代器的类型;

const_iterator是常量指针,表示的意义是只读不能写,常量的话只能使用const_iteartor迭代器,普通类型的话两个迭代器都可以使用;

1.4begin和end操作符

begin和end的具体的返回类型是有这个对象是否是常量决定的,我们下面的这个v对象,就是一个普通对象,所以使用v调用这个begin函数的返回值就是iterator类型的迭代器;

我们定义的这个cv就是一个const常量,因此使用这个cv调用begin函数的返回值就是const_iterator类型的;

为了方便我们得到const_iterator迭代器,我们的C++11里面引入了cbegin和cend函数,这个函数的返回值就是const_iterator迭代器,无论这个对象是常量还是普通对象;

1.5解引用操作符和成员访问

我们下面的这个就是想要说明两个方法都可以获得这个it指向的内容,判断这个内容是不是空的,我们可以使用第一种直接it->empty的方式,也可以使用第二种,两个的方式是等效的;

 

1.6引入迭代器失效

这里我们只是简单看一下,后面还会继续学习,已知的一个限制就是不可以在范围for里面向这个vector里面添加元素,另外这个使用push_back()函数,改变vector对象的容量就会让这个迭代器失效,后面我们还会遇到,这个地方知识提及一下;

凡是使用了迭代器的循环体,都不要向这个迭代器所属的容器里面添加元素;

1.7全部改成大写的一个练习

这个地方应该如何进行正确的理解呢,就是这个vector容器里面的每一个都是string对象,相当于是一个二维数组,先是去获得这个string对象,再获得这个对象里面的每一个字符元素;

我们这个题目是想要把我们输入到这个vector里面的string对象的元素全部转换为大写的,这个时候,我们第一步就是使用这个while循环和这个getline获得对应的这个字符串的输入;

下面分别是一个操作的嵌套循环和打印输出的单层循环;

嵌套循环的第一层就是获得这个vector里面的每一个string对象,这个判断条件里面使用这个empty函数表明这个string不可以是空的,第二层for循环就是对于每一个*it(就是我们的string对象)操作,获得这个string里面的每一个字符并且变成大写的,这个循环就没有empty函数了;

为什么这个外层循环有这个empty函数,但是这个内层循环没有empty函数呢?

这个empty函数是针对于这个string进行判断的,string对象调用这个函数判断这个对象是不是空的,但是对于string里面的元素字符,不需要进行这个empty函数的调用,这个也是不允许的;

2.使用迭代器运算

下面的这个公式我们有必要记一下,就是这个一组数据的中间元素的下标的获得方法:

v.begin()+v.size()/2进行计算,下面的这个二分查找里面就有使用到这个式子查找中间节点

二分查找,保证这个容器里面的数据是有序排列的,这个是进行下面的二分查找的前提条件;

mid的计算就是使用的上面说的那个式子,soughu就是我们想要寻找的元素,其他的都是判断这个我们要找的sought是比这个中间节点大还是小,大的话就把这个左区间换掉,小的话就是把这个右边换掉,并且每一次都要更新这个节点;

对于下面的这个问题:

我们的beg,end都是调用函数返回的迭代器,迭代器类似于指针,我们可以使用指针的减法表明两个位置之间的元素的个数,但是不可以做加法,因此下面的这个问题里面的另外一个写法是不被允许的;

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