C++ 知识总结 P04：迭代器与算法库

迭代器

迭代器用于遍历容器。迭代器比较重要的一点是 end() 对应的迭代器并不指向结尾元素，而是结尾元素的后面一个，是无法解引用的。
虽然都是通过相同的接口获得迭代器，但是不同的容器返回的迭代器是有差别的。

• 前向迭代器：无序容器返回的迭代器类型， 只能使用 ++ 前进。
• 双向迭代器：关联容器返回的迭代器类型，可以使用 ++ 和 -- 前进和回退。
• 随机访问迭代器：序列容器返回的迭代器类型，不仅有双向迭代器的能力，还可以使用 +=n 和 -=n 的双向偏移。

迭代器辅助函数

• advance(iter, n) ：原地修改，相当于 +=n 三种迭代器都支持，但不检查是否越界。
• next(iter), prev(iter) ：非原地修改，相当于 +1 与 -1，但不检查越界。这两个函数也有移动多个位置的版本。
• distance(iter1, iter2)

此外还要注意一些容器不支持反向迭代器。

范围 for

范围 for 可以方便地迭代容器，只要操作的对象 coll 满足以下条件之一：

1. 有 begin(), end() 成员函数；
2. 可以作为全局性的 begin(), end() 函数的实参；
3. 是 initializer_list，也即使用 {} 包围而数据；
4. 是一个数组。

就可以使用范围 for。注意灵活地使用 & 避免不必要的拷贝。

函数作为参数

普通函数、函数对象 和 Lambda 都可以作为函数参数。

Lambda

[<capture>](<parameter>){<statements>}
// parameter:   参数传递
// statmements: 执行语句
// capture:     指明与外部作用域的关系
// [=] lambda 内部可以读取所有外部作用域的数据；
// [&] lambda 内部可以读写所有外部作用域的数据；
// [x, &y] lambda 内部可以读取外部的 x，但不能修改；可以读写外部的 y
// (x, &y) 此时的 x, y 都是形参，在 lambda 内部修改 x 不会对外部的实参产生影响，但是修改 y 实际是修改外部的实参。

//  一些使用 lambda 的方法
auto cmp = [] (int x, int y) { return x < y; };
bool result = [](int x, int y) { return x < y; } (100, 50); // lambda 直接调用
sort(vec.begin(), vec.end(), [](auto& e1, auto& e2){ return e1.size() < e2.size(); });

使用 lambda

auto cmp = [](int a, int b){ return a < b; };
sort(v.begin(), v.end(), cmp);

使用普通函数

bool cmp(int a, int b) { return a < b; }
sort(v.begin(), v.end(), cmp);

使用普通对象

struct cmp {
    bool operator()(int a, int b) { return a < b; }
};
sort(v.begin(), v.end(), cmp()); // 注意这里多加了一个括号

算法库

算法库中包含许多不同功能的函数，涵盖比较广， 可以参考 C++ Reference / Algorithm。仅仅阅读文档可能无法弄清楚这些成员函数的具体表现，需要在实践中多累积经验。