【C++】迭代器

迭代器的类型

(1) 输入迭代器（Input Iterator）

• 功能：只能单向遍历（前向），且只能读取元素（不能修改）。

• 特点：支持 ++（前置和后置）和 *（解引用），但不支持多次遍历。

• 示例：C++ 中的 istream_iterator。

(2) 输出迭代器（Output Iterator）

• 功能：只能单向遍历（前向），且只能写入元素（不能读取）。

• 特点：支持 ++ 和 *（仅用于赋值），但不保证能重复遍历。

• 示例：C++ 中的 ostream_iterator。

(3) 前向迭代器（Forward Iterator）

• 功能：单向遍历（前向），可读写元素。

• 特点：支持多次遍历（可保存迭代器状态）。

• 示例：C++ 中单向链表的迭代器（如 std::forward_list）。

(4) 双向迭代器（Bidirectional Iterator）

• 功能：支持前向和后向遍历（++ 和 --），可读写元素。

• 特点：比前向迭代器更灵活。

• 示例：C++ 中 std::list、std::set 的迭代器。

(5) 随机访问迭代器（Random Access Iterator）

• 功能：支持直接跳转到任意位置（如 +n、-n），类似指针操作。

• 特点：最高效的迭代器，支持所有指针算术运算（<, >, [] 等）。

• 示例：C++ 中 std::vector、std::deque 的迭代器。

C++ 中的迭代器兼容性

C++ 的迭代器分为 5 个类别（从低到高）：

1. 输入迭代器（Input Iterator）（只读，单次遍历）

2. 输出迭代器（Output Iterator）（只写，单次遍历）

3. 前向迭代器（Forward Iterator）（可读写，可多次遍历）

4. 双向迭代器（Bidirectional Iterator）（支持 ++ 和 --）

5. 随机访问迭代器（Random Access Iterator）（支持 +n、-n、[]）

兼容性规则

• 高类别迭代器可以替代低类别迭代器（如 随机访问迭代器 可以当作 双向迭代器 使用）。

• 低类别迭代器不能替代高类别迭代器（如 双向迭代器 不能用于 std::sort，因为它需要 随机访问迭代器）。