C++ 迭代器（Iterator）

1.1 定义

• 迭代器是一种检查容器内元素并遍历元素的数据类型。
• 迭代器是一个变量，提供对一个容器中的对象的**（间接）访问方法**，并且定义了容器中对象的范围。。
• 迭代器可以指向容器中的某个元素，通过迭代器就可以对非数组（存储空间不连续）的数据结构进行遍历。
• 容器和string有迭代器类型同时拥有返回迭代器的成员。如：容器有成员 begin 和 end ，其中begin成员复制返回指向第一个元素的迭代器，而end成员返回指向容器尾元素的下一个位置的迭代器，也就是说end指示的是一个不存在的元素，所以end返回的是尾后迭代器。

iterator iter; 	// 声明迭代器iter

for(iter = 容器.begin(); iter != 容器.end(); iter++){
	cout << *iter 或者是 iter->first ;                                
}

1.2 迭代器种类

1. 正向迭代器，定义方法如下：
   容器类名::iterator 迭代器名;
2. 常量正向迭代器，定义方法如下：
   容器类名::const_iterator 迭代器名;
3. 反向迭代器，定义方法如下：
   容器类名::reverse_iterator 迭代器名;
4. 常量反向迭代器，定义方法如下：
   容器类名::const_reverse_iterator 迭代器名;

1.3 迭代器的使用

• 通过迭代器可以读取它指向的元素，*迭代器名就表示迭代器指向的元素。通过非常量迭代器还能修改其指向的元素。
• 迭代器都可以进行++操作。反向迭代器和正向迭代器的区别在于：
  • 对正向迭代器进行++操作时，迭代器会指向容器中的后一个元素； begin() -> end() 从前往后遍历
  • 对反向迭代器进行++操作时，迭代器会指向容器中的前一个元素。 rbegin() -> rend() 从后往前遍历

遍历vector容器的所有元素示例：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
    vector<int> v;
    for(int i = 0; i < 5; ++i){
        v.push_back(i);             // v = {0, 1, 2, 3, 4}
    }

    vector<int>::iterator iter;     // 正向迭代 begin -> end，输出 {0, 1, 2, 3, 4}
    for(iter = v.begin(); iter != v.end(); ++iter){
        cout << *iter << endl;
    }

    vector<int>::reverse_iterator riter;    // 反向迭代 rbegin -> rend，输出 {4, 3, 2, 1, 0}
    for(riter = v.rbegin(); riter != v.rend(); ++riter){
        cout << *riter << endl;
    }
    return 0；
}

1.4 迭代器的功能分类

不同容器的迭代器，其功能强弱有所不同。容器的迭代器的功能强弱，决定了该容器是否支持 STL 中的某种算法。
例如，排序算法需要通过随机访问迭代器来访问容器中的元素，因此有的容器就不支持排序算法。

不同容器的迭代器功能：

不同功能的迭代器说明：

不同功能的迭代器操作：

1. 输入：++p，p++，*p ，p1 = p2，p1 == p2，p1 != p2
2. 输出：++p，p++，*p ，p1 = p2
3. 正向迭代：++p，p++，*p ，p1 = p2，p1 == p2，p1 != p2
4. 双向迭代：++p，p++，*p ，p1 = p2，p1 == p2，p1 != p2，--p，p--
5. 随机访问：++p，p++，*p ，p1 = p2，p1 == p2，p1 != p2，--p，p--，p+=i，p-=i，p+i，p-i，p1 < 、>、<=、>= p2，p[i](返回 p 后面第 i 个元素的引用)，p2-p1(返回 p2 所指向元素和 p1 所指向元素的序号之差)

1.5 迭代器的辅助函数

STL 中有用于操作迭代器的三个函数模板，它们是：

• advance(p, n)：使迭代器 p 向前或向后移动 n 个元素。
• distance(p, q)：计算两个迭代器之间的距离，即迭代器 p 经过多少次 + + 操作后和迭代器 q 相等。如果调用时 p 已经指向 q 的后面，则这个函数会陷入死循环。
• iter_swap(p, q)：用于交换两个迭代器 p、q 指向的值。