C++教程-C++双向迭代器

C++ 双向迭代器

• 双向迭代器支持所有前向迭代器的功能，并且还支持两个递减运算符（前缀和后缀）。
• 双向迭代器用于在两个方向上访问元素，即向前和向后。
• 随机访问迭代器也是有效的双向迭代器。
• 许多容器实现了双向迭代器，如list、set、multiset、map、multimap。
• C++提供了两个非const迭代器，即迭代器和反向迭代器（reverse iterator），都可以在两个方向上移动。
• C++的双向迭代器与前向迭代器具有相同的特性，唯一的区别在于双向迭代器还可以递减。

双向迭代器的特性

假设x和y是两个迭代器：

特性	表达式
双向迭代器是默认可构造、可复制和可析构的。	A x; A y(x); y=x;
可以使用相等或不等运算符进行比较。	x==y x!=y
可以通过使用解引用运算符(*)来获取值。	*x
可以通过mutable迭代器作为lvalue进行解引用。	*x = t
可以递增双向迭代器。	x++ ++x
可以递减双向迭代器。	x-- --x

在上表中，**'A'是双向迭代器类型，x和y是迭代器类型的对象，'t'是迭代器所指向的对象。

让我们看一个简单的例子：

#include <iostream>
#include <iterator>
#include <vector>
using namespace std;

int main()
{
    vector<int> v{1, 2, 3, 4, 5};  // vector声明
    vector<int>::iterator itr;    // 迭代器声明
    vector<int>::reverse_iterator ritr;  // 反向迭代器声明

    for (itr = v.begin(); itr != v.end(); itr++)
    {
        cout << *itr << " ";
    }
    cout << '\n';

    for (ritr = v.rbegin(); ritr != v.rend(); ritr++)
    {
        cout << *ritr << " ";
    }

    return 0;
}

输出：

1 2 3 4 5
5 4 3 2 1

双向迭代器的特性

• 相等/不相等运算符：双向迭代器可以通过使用相等或不等运算符进行比较。只有当两个迭代器指向相同的位置时，两个迭代器才相等。

假设'A'和'B'是两个迭代器：

A==B;
A!=B;

• 解引用：双向迭代器也可以作为lvalue和rvalue进行解引用。

假设'A'是迭代器，'t'是整数变量：

*A = t;
t = *A;

• 递增：双向迭代器可以通过使用运算符++()进行递增。

A++;
++A;

• 递减：双向迭代器也可以通过使用运算符--()进行递减。

A--;
--A;

双向迭代器的限制：

• 关系运算符：相等或不等运算符可以用于双向迭代器，但其他运算符不能用于双向迭代器。

假设'A'和'B'是两个迭代器：

A==B; // 有效
A<=B; // 无效

• 算术运算符：不能使用算术运算符对双向迭代器进行操作，因为它们是按顺序访问数据的。

A+2; // 无效
A+1; // 无效

• 偏移解引用运算符：双向迭代器不支持偏移解引用运算符或下标运算符[]以随机访问元素。