STL基础--迭代器和算法

1 迭代器 Iterators

5种迭代器类型

1. 随机访问迭代器: vector, deque, array

// 允许的操作
vector<int> itr;
itr = itr + 5;  // itr往前移5步
itr = itr - 4;
if (itr2 > itr1) ...
++itr;   // 前置的比后置的快
--itr;

1. 双向迭代器: list, set/multiset, map/multimap

// 允许的操作
list<int> itr;
++itr;
--itr;

1. 前向迭代器: forward_list

// 只允许++操作
forward_list<int> itr;
++itr;

// 无序容器“至少”提供前向迭代器

1. 输入迭代器: 前向，只能从迭代器读取

int x = *itr;

1. 输出迭代器: 前向，只能写到迭代器

*itr = 100;

const_iterator

// 每个容器都有iterator和const_iterator
set<int>::iterator itr;
set<int>::const_iterator citr;  // 只读访问

set<int> myset = {2,4,5,1,9};
for (citr = myset.begin(); citr != myset.end(); ++citr) {
   cout << *citr << endl;
   //*citr = 3;
}
for_each(myset.cbegin(), myset.cend(), MyFunction);  // Only in C++ 11

2 迭代器函数:

advance(itr, 5);       // itr往前移5步   itr += 5;
distance(itr1, itr2);  // 策测量itr1和itr2之间距离

迭代器适配器(预定义迭代器)

• 一种特殊且更强大的迭代器
  1. Insert iterator
  2. Stream iterator
  3. Reverse iterator
  4. Move iterator (C++ 11)

1. 插入迭代器 Insert Iterator:

vector<int> vec1 = {4,5};
vector<int> vec2 = {12, 14, 16, 18};
vector<int>::iterator it = find(vec2.begin(), vec2.end(), 16);
insert_iterator< vector<int> > i_itr(vec2,it);
copy(vec1.begin(),vec1.end(),  // 源
     i_itr);                   // 目的
     //vec2: {12, 14, 4, 5, 16, 18}
// 其他的插入迭代器: back_insert_iterator, front_insert_iterator

1. 流迭代器 Stream Iterator:

vector<string> vec4;
copy(istream_iterator<string>(cin), istream_iterator<string>(),
            back_inserter(vec4));

copy(vec4.begin(), vec4.end(), ostream_iterator<string>(cout, " "));

// 更简洁的写法:
copy(istream_iterator<string>(cin), istream_iterator<string>(),
            ostream_iterator<string>(cout, " "));

1. 反向迭代器 Reverse Iterator:

vector<int> vec = {4,5,6,7};
reverse_iterator<vector<int>::iterator> ritr;
for (ritr = vec.rbegin(); ritr != vec.rend(); ritr++)
   cout << *ritr << endl;   // prints: 7 6 5 4

1. 移动迭代器 Move Iterator：

int main () {
  std::vector<std::string> foo (3);
  std::vector<std::string> bar {"one","two","three"};

  typedef std::vector<std::string>::iterator Iter;

  std::copy ( std::move_iterator<Iter>(bar.begin()),
              std::move_iterator<Iter>(bar.end()),
              foo.begin() );

  // bar now contains unspecified values; clear it:
  bar.clear();

  std::cout << "foo:";
  for (std::string& x : foo) std::cout << ' ' << x;
  std::cout << '\n';

  return 0;
}

算法 Algorithms

 *   - 大部分是循环
 * 当你的代码中出现循环的时候，可以考虑是不是能用STL算法
 */
vector<int> vec = { 4, 2, 5, 1, 3, 9};
vector<int>::iterator itr = min_element(vec.begin(), vec.end()); // itr -> 1

// 注1: 算法总是在半开区间上处理: [begin, end)
sort(vec.begin(), itr);  // vec: { 2, 4, 5, 1, 3, 9}

reverse(itr, vec.end());  // vec: { 2, 4, 5, 9, 3, 1}   itr => 9

// 注2: 算法总是假设目的地有足够的空间
vector<int> vec(3);
copy(itr, vec.end(),  // Source
     vec2.begin());   // Destination
     //vec2至少要有3个元素的空间

// 注3: 大部分情况下使用成员函数版本
vector<int> vec3;
copy(itr, vec.end(), back_inserter(vec3));  // 插入而不是覆写
                  // 返回back_insert_iterator，每次只插入一个，低效

vec3.insert(vec3.end(), itr, vec.end());  // 高效且安全

// 注4: 算法和函数
bool isOdd(int i) {
   return i%2;
}

int main() {
   vector<int> vec = {2, 4, 5, 9, 2}
   vector<int>::iterator itr = find_if(vec.begin(), vec.end(), isOdd);
   	                             // itr -> 5
}

// 注5: 算法和原生C++数组
int arr[4] = {6,3,7,4};
sort(arr, arr+4);