双向迭代器和随机迭代器的区别

Question

1.双向迭代器和随机迭代器的区别？
2.string和vector和list分别属于双向还是随机迭代器？

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

1. 双向迭代器与随机迭代器的区别

在C++编程语言中，迭代器是一种特殊的指针，用于遍历容器（如std::string、std::vector、std::list等）中的元素。根据它们的能力，迭代器可以分为不同的类型。

双向迭代器：

• 它们允许向前和向后移动。这意味着你可以通过它们访问当前元素的前一个元素和下一个元素。
• 标准库中的双向迭代器包括std::list、std::deque、std::forward_list以及std::vector和std::array的迭代器，只要你不跨越数组的边界。
• 示例代码（前进和后退操作）：

  std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
  auto it = vec.begin();
  std::cout << *it << std::endl; // 输出：1
  ++it;
  std::cout << *it << std::endl; // 输出：2
  --it;
  std::cout << *it << std::endl; // 输出：1
  
  std::list<int> lst = {6, 7, 8, 9, 10};
  auto lstIt = lst.begin();
  std::cout << *lstIt << std::endl; // 输出：6
  ++lstIt;
  std::cout << *lstIt << std::endl; // 输出：7
  --lstIt;
  std::cout << *lstIt << std::endl; // 输出：6
  

随机迭代器：

• 随机迭代器允许直接访问任何位置的元素，通常通过索引来实现。
• 这种类型的迭代器提供了一个operator[]成员函数，可以直接访问指定索引处的元素。
• 例如，std::vector和std::array的迭代器实际上是随机迭代器，因为你可以通过索引来访问元素，而不仅仅是前后移动。
• 示例代码（随机访问操作）：

  std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
  std::cout << vec[0] << std::endl; // 输出：1
  std::cout << vec[2] << std::endl; // 输出：3
  

注意，虽然std::vector和std::array的迭代器具有随机访问功能，但它们本质上仍然是双向迭代器，因为它们还支持前后移动。

2. string、vector和list分别属于哪种类型的迭代器？

• std::string：其迭代器是随机迭代器，因为你可以使用索引访问字符，同时也可以进行前后移动。
• std::vector：其迭代器既是双向迭代器也是随机迭代器，因为它支持前后移动，并且可以通过索引来访问元素。
• std::list：其迭代器是双向迭代器，不支持随机访问，只能通过迭代器进行前后移动。

总结来说，std::string和std::vector使用的是双向迭代器，也具有随机访问的能力，而std::list使用的是纯粹的双向迭代器，没有随机访问功能。