小心删除容器中元素时的迭代器失效(转)

小心删除容器中元素时的迭代器失效

 

 从一个简单的问题开始，删除数组中某个元素后连续重复的元素，例如 1，1，2，3，3，1，1，1，4，0 ---> 1， 2，3，1，4，0。

考虑了几秒，然后就开始动手写代码了：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])
{
   int a[] = {1, 1, 3, 3, 3, 2, 4, 1, 1, 1, 0};
   int size = sizeof(a)/sizeof(a[0]);

   vector<int> vec(a, a+size);

   vector<int>::iterator iter, end;
   int previous = vec[0];
   for (iter = vec.begin() + 1, end = vec.end(); iter != end; ++iter)
   {        
      if(*iter == previous)
      {
         vec.erase(iter);
      }
      else
      {
         previous = *iter;
      }    
   }

   for(iter = vec.begin(); iter != vec.end(); ++iter)
   {
      cout << *iter << endl;
   }
   
   return 0;
}

可是编译一下，出来一大堆error，仔细看一下出错信息，哦，原来自己忘记了，erase容器中元素的时候，迭代器会失效。。。顿时一身冷汗，自己平时迭代容器的时候，一般都保存了容器的end元素，要是此时迭代器失效。。。

Container<int>::iterator iter, end;
for (iter = container.begin() + 1, end = container.end(); iter != end; ++iter)

于是找到收藏的Effective STL，翻开条款9，找到了erase容器中元素的原则。以前曾经看过，不过年深日久，早就忘得一干二净了。现在还是把要点总结一下，记在blog上，供以后参考。

1. 对于关联容器(如map, set, multimap,multiset)，删除当前的iterator，仅仅会使当前的iterator失效，只要在erase时，递增当前iterator即可。这是因为map之类的容器，使用了红黑树来实现，插入、删除一个结点不会对其他结点造成影响。

for (iter = cont.begin(); it != cont.end();)
{
   (*iter)->doSomething();
   if (shouldDelete(*iter))
      cont.erase(iter++);
   else
      ++iter;
}

因为iter传给erase方法的是一个副本，iter++会指向下一个元素。

2. 对于序列式容器(如vector,deque)，删除当前的iterator会使后面所有元素的iterator都失效。这是因为vetor,deque使用了连续分配的内存，删除一个元素导致后面所有的元素会向前移动一个位置。还好erase方法可以返回下一个有效的iterator。

for (iter = cont.begin(); iter != cont.end();)
{
   (*it)->doSomething();
   if (shouldDelete(*iter))
      iter = cont.erase(iter); 
   else
      ++iter;
}

3. 对于list来说，它使用了不连续分配的内存，并且它的erase方法也会返回下一个有效的iterator，因此上面两种方法都可以使用。


最后给出开始那个问题的一个正确的实现：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])
{
   int a[] = {1, 1, 3, 3, 3, 2, 4, 1, 1, 1, 0};
   int size = sizeof(a)/sizeof(a[0]);

   vector<int> vec(a, a+size);

   vector<int>::iterator iter = vec.begin();
   int previous = *iter;
   ++iter;
   for (; iter != vec.end();)
   {        
      if(*iter == previous)
      {
         iter = vec.erase(iter);
      }
      else
      {
         previous = *iter;
         ++iter;
      }    
   }

   for(iter = vec.begin(); iter != vec.end(); ++iter)
   {
      cout << *iter << endl;
   }
   
   return 0;
}

PS. 不过实际上这个问题，用vector来实现不是很适合，因为每次删除一个元素，都会引起vector的一个resize操作。resize的时间复杂度是O(n)，整个的resize操作要花费O(n^2)。最好是选择list最为容器，list最适合那些需要在容器中间做插入、删除的例子。

PS2. 另外一个可能的方法是remove_if + erase惯用法。remove_if的时间复杂度是O(n). erase的时间复杂度也是O(n)，所以整个操作可以在O(n)时间里完成。(当然，对于这个例子，ShouldDeletePred比较难写)

iterator new_end = remove_if(array.begin(), array.end(), ShouldDeletePred());
array.erase(new_end, array.end());