STL迭代器的基础应用

STL迭代器的应用

• 迭代器的定义方法：

类型	作用	定义方式
正向迭代器	正序遍历STL容器	容器类名::iterator 迭代器名
常量正向迭代器	以只读方式正序遍历STL容器	容器类名::const_iterator 迭代器名
反向迭代器	逆序遍历STL容器	容器类名::reverse_iterator 迭代器名
常量反向迭代器	以只读方式逆序遍历STL容器	容器类名::const_reverse_iterator 迭代器名

• 迭代器与自动类型推导：C++11引入了auto关键字，用于自动类型推导，可简化记忆复杂的数据类型名，自动类型推导要求变量必须进行初始化。语法为auto 变量名=值。

• 迭代器本身不支持输入和输出，因此不能像指针一样输出查看其地址。

• 在对迭代器所指向的元素进行操作时，必须像指针一样，对迭代器进行解引用操作，即*迭代器名。若对迭代器指向的元素进行修改，则与指针一样，其实际的值也会被修改。

• 特殊位置的迭代器：

  • 类名.begin()：正向迭代器，指向容器正向上首个位置的迭代器
    类名.cbegin()：常量正向迭代器，其余与begin相同
  • 类名.end()：正向迭代器，指向容器正向上末个位置的下一个位置的迭代器
    类名.cend()：常量正向迭代器，其余与end相同
  • 类名.rbegin()：反向迭代器，指向容器反向上首个位置的迭代器
    类名.crbegin()：常量反向迭代器，其余与rbegin相同
  • 类名.rend()：反向迭代器，指向容器反向上末个位置的下一个位置的迭代器
    类名.crend()：常量反向迭代器，其余与rend相同
    

• 迭代器与指针一样，支持算数运算。迭代器的算数运算具有方向性：在进行算数运算时，运算方向沿着迭代器的方向。
  如正向迭代器进行++时，为沿着正向进行++，即移动到当前迭代器的下一个位置；反向迭代器进行++时，为沿着反向进行++，相对于正向而言，实际是移动到了当前的前一个位置。
  

• 获取迭代器的位置：使用std::distance(迭代器1,迭代器2)，为迭代器2-迭代器1。

• 基于范围的for循环：C++11引入了基于范围的for循环，用于更简便的正序遍历容器(包括C数组)，但不支持逆序遍历容器。在基于范围的for循环中，循环变量就是元素本身，无需再进行解引用操作。若需要在基于范围的for循环中对元素进行修改，可与引用进行配合使用。循环头的语法为：

  for (auto element : container) {//element直接表示容器中的每一个元素，无需再进行解引用。container既可以为STL序列容器，也可以是C数组
  }
  for (auto &element : container) {//element表示容器中的每一个元素的引用，通过修改引用可直接修改容器内元素
  }
  

迭代器应用实例

此处仅为说明迭代器作用而举例，实际上vector的I/O方法并不止这些。

一维vector的正序输入、正序输出

• 手动定义迭代器

vector<int>v(10);
for(v::iterator i=v.begin();i!=v.end();i++)cin>>*i;//注意必须解引用迭代器，否则会报错。对迭代器指向的元素进行操作，元素实际值会改变
for(v::iterator i=v.begin();i!=v.end();i++) cout<<*i;

• 自动类型推导定义的迭代器

vector<int>v(10);
for(auto i=v.begin();i!=v.end();i++) cin>>*i;
for(auto i=v.begin();i!=v.end();i++) cout<<*i;

• 基于范围的for循环

vector<int>v(10);
for(auto &i:v){cin>>i;
}
for(auto i:v){cout<<i;
}

• 基于范围的for循环(C数组)

int a[10];
for(auto &i:a){cin>>i;
}
for(auto i:a){cout<<i;
}

一维vector的逆序输入、逆序输出

• 手动定义迭代器

vector<int>v(10);
for(v::iterator i=v.rbegin();i!=v.rend();i++)cin>>*i;//注意必须解引用迭代器，否则会报错。对迭代器指向的元素进行操作，元素实际值会改变
for(v::iterator i=v.rbegin();i!=v.rend();i++) cout<<*i;

• 自动类型推导定义的迭代器

vector<int>v(10);
for(auto i=v.rbegin();i!=v.rend();i++) cin>>*i;
for(auto i=v.rbegin();i!=v.rend();i++) cout<<*i;

二维vector的正序输入、正序输出

• 手动定义迭代器

vector<vector<int>>v(3,vector<int>(3));
for(vector<vector<int>>::iterator j=v.begin();j!=v.end();j++)for(vector<int>::iterator i=j->begin();i!=j->end();i++)cin>>*i;
for(vector<vector<int>>::iterator j=v.begin();j!=v.end();j++)for(vector<int>::iterator i=j->begin();i!=j->end();i++)cout<<*i;

• 自动类型推导的迭代器

vector<vector<int>>v(3,vector<int>(3));
for(auto j=v.begin();j!=v.end();j++)for(auto i=j->begin();i!=j->end();i++)cin>>*i;
vector<vector<int>>v(3,vector<int>(3));
for(auto j=v.begin();j!=v.end();j++)for(auto i=j->begin();i!=j->end();i++)cout<<*i;

• 基于范围的for循环

vector<vector<int>>v(3,vector<int>(3));
for(auto &j:v)for(auto &i:j)cin>>i;
for(auto j:v)for(auto i:v)cout<<i;

• 基于范围的for循环(C数组)

int a[3][3];
for(auto &j:a)for(auto &i:j)cin>>i;
for(auto &j:a)for(auto i:j)cout<<i;