迭代器(iterators)

组别：提高级
难度：5

C++ 中的迭代器（iterators）是指针的通用化，允许在容器（如数组、向量、链表等）上进行遍历和操作。

例一：

/**************************************************************** 
 * Description: demonstrate the working of iterator, begin() and end() 
 * Author: Alex Li
 * Date: 2024-06-24 08:33:52
 * LastEditTime: 2024-06-24 08:36:11
****************************************************************/
#include<iostream> 
#include<iterator> 
#include<vector> 
using namespace std; 

int main() { 
	vector<int> ar = { 1, 2, 3, 4, 5 }; 
	
	vector<int>::iterator ptr;  //声明一个指向vector的iterator 
	cout << "The vector elements are : "; 
	for (ptr = ar.begin(); ptr < ar.end(); ptr++) 
		cout << *ptr << " "; 
	return 0;	 
}

迭代器类型说明

随机访问迭代器（Random Access Iterator）：允许常数时间内对任意元素进行访问。这意味着你可以使用 [] 运算符访问元素，并且支持所有迭代器操作（如 ++, --, +, -）。还可以用<、>、<=、>=、==、!=运算符进行比较
双向迭代器（Bidirectional Iterator）：允许在容器中双向移动，但不能随机访问元素。可以使用 ++ 和 -- 运算符。支持部分比较运算符==、!=
前向迭代器（Forward Iterator）：只允许单向移动，但可以多次遍历容器。只支持 ++ 运算符。
输入迭代器（Input Iterator）：用于读取容器中的元素，只能单向移动。通常用于一次性遍历。
输出迭代器（Output Iterator）：用于写入容器中的元素，只能单向移动。通常用于一次性遍历。

迭代器的常用方法

begin(): 返回指向容器第一个元素的迭代器。
end(): 返回指向容器末尾的迭代器（末尾元素的下一个位置）。
rbegin(): 返回指向容器最后一个元素的逆向迭代器。
rend(): 返回指向容器第一个元素前面位置的逆向迭代器。
++iter: 前向移动迭代器。
--iter: 后向移动迭代器（双向迭代器和随机访问迭代器）。
*iter: 解引用迭代器，访问元素。
iter->member: 通过迭代器访问元素成员。

常见容器及其对应的迭代器类型：

容器类型	迭代器类型	描述
vector	随机访问迭代器	支持随机访问、双向移动
array	随机访问迭代器	支持随机访问、双向移动
string	随机访问迭代器	支持随机访问、双向移动
deque	随机访问迭代器	支持随机访问、双向移动
list	双向迭代器	支持双向移动
set/multiset	双向迭代器	支持双向移动，元素有序
map/multimap	双向迭代器	支持双向移动，元素按键有序
unordered_set/unordered_multiset	前向迭代器	只支持单向移动，元素无序
unordered_map/unordered_multimap	前向迭代器	只支持单向移动，元素按键无序
stack	不支持迭代器
queue	不支持迭代器

双向迭代器：

/**************************************************************** 
 * Description: 双向迭代器
 * Author: Alex Li
 * Date: 2024-06-24 09:09:17
 * LastEditTime: 2024-06-24 10:06:33
****************************************************************/
#include <iostream>
#include <list>
#include <set>
#include <unordered_set>

void listExample() {
    std::list<int> lst = {1, 2, 3, 4, 5};
    for (auto it = lst.begin(); it != lst.end(); ++it) {  //不能用it <lst.end()
        std::cout << *it << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
}

void setExample() {
    std::set<int> s = {1, 2, 3, 4, 5};
    for (auto it = s.begin(); it != s.end(); ++it) {//不能用it <s.end()
        std::cout << *it << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
}

void unorderedSetExample() {
    std::unordered_set<int> us = {1, 2, 3, 4, 5};
    for (auto it = us.begin(); it != us.end(); ++it) {//不能用it <us.end()
        std::cout << *it << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
}

int main() {
    listExample();
    setExample();
    unorderedSetExample();
    return 0;
}

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