《c++ primer》3.4 迭代器(iterator)

1. 迭代器（iterator）可以指向 container（比如string, vector等）的任意一个成员，也可以向前或向后移动若干单位。所有的 library container 都有 iterator，但不一定支持下标操作，如 s[0]。所以用 iterator 来引用 container 内部成员，更具有一般性。

2. 使用 iterator

auto b = v.begin(), e = v.end();

其中 auto 表示 b 的类型自动定义；v.end() 指向 v 的最后一个元素之后的位置，称作 off-the-end iterator；v.begin() 指向 v 的第一个元素，或 off-the-end（如果 v 为空）。

也可以使用 const iterator，即只能读取指向对象，不能改变其值 v.cbegin(), v.cend()；const 的 container 只有 const iterator，而普通的 container 既有 begin()/end() 也有 cbegin()/cend()。

3. dereference an iterator

string s("some string");
if (s.begin() != s.end()) {
    auto it = s.begin();
    *it = toupper(*it); //第一个字母变大写
}

(*it) 表示迭代器 it 指向的单位。

4. 迭代器的操作

*iter                返回 iter 指向的元素的一个别名
iter->mem        iter 指向元素的一个成员，也可写作 (*iter).mem
++iter                iter 指向 container 的下一个单位，off-the-end itarator 不能被增加或dereference
--iter                  iter 指向 container 的上一个单位
iter1 == iter2      指向同一个 container的同一个元素，或是同一个container的off-the-end iterator.
iter + n　　　　　　　　向前移动 n 个元素
iter - n
iter += n
iter -= n
iter1 - iter 2　　　　返回一个带符号的整数类型 difference_type，即 iter1, iter2 指向的元素之间相差的位置，iter2 加上这个整数就得到 iter1
>, >=, <, <=

注意：使用 iterator 时，不可改变 container 的 size，比如 vector 的 push_back 函数，使用时可能破坏它的所有 iterator。

5. 例子：在有序列表中做 binary search

auto beg = text.begin(), end = text.end();
auto mid = text.begin() + (end - beg)/2;
while ( mid != end && *mid != sought){
    if (sought < *mid)
        end = mid;
    else
        beg = mid +1;
    mid = beg + (end - beg)/2;
}

寻找目标一直是 beg 到 end-1 指向的元素，如果 beg = end，mid = beg + (end-beg)/2 = end，说明 text 中不存在 sought。否则将在 (*mid) == sought 时结束寻找。所以运行完这块代码以后，要么 beg = mid = end，要么 (*mid) == sought。

while 循环运行的次数 k 满足 2^k = n，所以时间复杂度是 log(n)。