STL 迭代器

一、迭代器分类

1.输入迭代器（只能从序列容器中读取数据，不能向其中写入数据）

• 如输入流迭代器：istream_iterator<T>

2.输出迭代器（只能向序列容器中写入数据，不能从其中读取数据，不要求定义==和!=）

• 如输出流迭代器ostream_iterator<T> out（输出流对象，字符串），向输出流中写入数据时，将字符串插入到各个数据之间

3.前向迭代器

• 既是输入迭代器，同时又是输出迭代器，同时支持数据读取和写入。并且可以对序列进行单方向遍历；可以保存一个前向迭代器，并利用它从同一个位置重新遍历，一次支持多遍扫描算法。
• replace算法（必须满足前向迭代器的条件）：replace(first_iterator , last_iterator , const T& x , const T &y)，将容器[first,last)区间内素有等于x的值用y替代，时间复杂度为O(N)，但first_iterator和last_iterator必须满足前向迭代器的条件
• 数组、链表list、双端队列deque均满足双端队列的条件；
  

4.双向迭代器

• 具有单向迭代器所有功能&&可以在两个方向遍历数据（支持序列反向遍历）
• 必须定义前缀和后缀++ 和--操作，时间复杂度均为常量；
• reverse算法（必须满足双向迭代器的条件）：reverse（start，end）,翻转[start,end)区间内所有元素；
• 链表list（双链表)满足双向迭代器的条件。
  

5.随机访问迭代器

• 支持双向迭代器所有功能&&整数的加法和减法操作，r+n，r-n，n+r等&&使用表达式r[n]访问容器中第n个元素&&双向“跳转”，以r+=n和r-=n表示；迭代器减法，以r-s表示；比较，以r<s，r>s，r<=s，r>=s表示，结果为bool；
  注：r和s均为随机访问迭代器；n为整数；

6.STL迭代器的层次结构：算法和容器之间的高效结合

• 输入/输出迭代器—>前向迭代器—>双向迭代器—>随机访问迭代器
• list是双向迭代器；
• find算法要求输入迭代器
• sort算法要求随机访问迭代器
• deque提供了随机访问迭代器
• set提供了双向迭代器
• merge算法要求输入迭代器或更高级的迭代器

7.插入迭代器（将类属算法转入到“插入模式”）

• back_insert_iterator<Container>：使用Container的push_back成员函数，适用于vector，list，deque等类型的容器（它们都提供了push_back成员函数）；
• front_insert_iterator<Container>：使用Container的push_front成员函数，有线性复杂度，vector无法提供push_front成员函数，因此该迭代器不适用于vector；
• insert_iterator<Container>：使用Container的insert成员函数，最为普通的插入迭代器，允许在容器任意位置插入数据；可用于任何类型的容器（因为任何容器均提供了insert（iterator，value）成员函数）
• 注：这种插入操作使容器扩展已分配内存空间，赋值操作要求必须实现存在已分配内存保存结果。

对应函数：

• back_inserter（Container c）：同back_insert_iterator<Container>（Container c）
• front_inserter(Container c):同front_insert_iterator<Container>(Container c)
• inserter(Container c)：对应于insert_iterator<Container>(Container c)