c++迭代器（Iterator）
迭代器（Iterator）是一种对象，它可以用来遍历和访问容器中的元素，而不暴露容器的内部表示。迭代器提供了一种抽象的观点，使程序员能够以统一的方式处理各种不同类型的容器。
迭代器的特性：
1.
遍历性：迭代器可以依次访问容器中的所有元素。
2.
双向性：有些迭代器支持双向移动，即既可以向前移动，也可以向后移动。
3.
随机访问：某些迭代器支持随机访问，即能够直接访问容器中的任意元素。
迭代器的类型：
1.
输入迭代器（Input Iterator）：只读，只能一次读入一个元素。支持遍历和双向移动。
- 解引用（dereference）操作：使用 `*it` 获取迭代器 `it` 指向的元素值。
- 后置自增（postincrement）操作：使用 `it++` 后移迭代器 `it` 并返回先前位置的值。
- 等值比较（equality-comparable）操作：可以使用 `it1 == it2` 和 `it1 != it2` 比较两个迭代器是否相等。
输入迭代器通常用于从序列中读取元素。在使用输入迭代器时，可以使用范围-for循环或者使用迭代器算法（比如`std::copy`）来遍历序列。
2.
输出迭代器（Output Iterator）：只写，只能一次写入一个元素。支持遍历和双向移动。
输出迭代器是迭代器的一种类型，用于将数据写入到容器中。它只支持写操作，即每次只能写入一个元素，不能读取容器中的元素。输出迭代器通常用于算法中，如std::copy()函数，将一个容器中的元素复制到另一个容器中。
输出迭代器支持遍历容器中的元素，可以使用++运算符向前移动迭代器位置，支持双向移动。输出迭代器还可以用于追加数据到文件或网络输出流中。
C++ STL标准库中的一些容器和算法都支持输出迭代器，例如std::vector，std::list，std::set等容器，std::copy()，std::transform()等算法都可以使用输出迭代器。
3.
前向迭代器（Forward Iterator）：可读写，只能一次读入一个元素。支持遍历、双向移动和随机访问。
前向迭代器是一种迭代器类型，支持遍历容器中的元素，它可以被遍历一次且只能向前移动，而且每个元素只能访问一次。前向迭代器可以执行读和写操作，并且支持双向移动。
在C++ STL标准库中，前向迭代器通常用于需要遍历容器但无需随机访问元素的算法中。例如，std::list容器只支持前向迭代器，因为它是一个链表，无法进行随机访问。
前向迭代器的用途很广泛，当我们需要对一个容器进行遍历并执行某些操作时，可以使用前向迭代器来实现。除了std::list之外，STL中的其他容器和算法也支持前向迭代器，例如std::forward_list，std::queue，std::stack等。
4.
双向迭代器（Bidirectional Iterator）：可读写，可以一次读入一个元素。支持遍历、双向移动和随机访问。
双向迭代器是一种迭代器类型，它支持双向遍历容器中的元素，每个元素只能访问一次，也可以进行读和写操作。双向迭代器支持双向移动，它可以递增和递减，从而实现向前或向后移动一个位置。
在STL中，除了可以使用前向迭代器所支持的操作外，双向迭代器还支持--运算符（递减），因此它可以向前遍历容器中的元素。双向迭代器还可以用来实现某些算法，例如std::list容器和std::set容器。
双向迭代器比前向迭代器更加灵活，它提供了更多的迭代器操作，可以支持更多的算法和数据结构实现。同时，双向迭代器的随机访问性能也要比前向迭代器更好。但是，相比于随机访问迭代器，双向迭代器在元素访问和移动时的效率要稍低。
5.
随机访问迭代器（Random Access Iterator）：可读写，可以一次读入一个元素。支持遍历、双向移动、随机访问。
随机访问迭代器是一种迭代器类型，它比双向迭代器更加灵活和强大，支持双向遍历容器中的元素，也支持任意位置的随机访问，是STL中最强大和最高效的迭代器类型。随机访问迭代器可以用于支持STL随机访问算法，例如sort()、binary_search()和lower_bound()等。
随机访问迭代器可以像指针一样进行算术运算，包括加法、减法、递增、递减等操作，因此它可以随机访问容器中的元素。另外，随机访问迭代器还可以使用[]操作符访问容器中的元素，支持迭代器之间的比较，以及其他STL迭代器所支持的操作，例如解引用、赋值、拷贝等。
在STL中，支持随机访问迭代器的容器有vector、deque和array等。需要注意的是，随机访问迭代器的功能强大，但也意味着它对容器实现的要求更高，因此不是所有的容器都可以提供随机访问迭代器。
迭代器的操作：
1.
初始化：使用容器的成员函数begin()和end()获取迭代器，或者使用++和--运算符移动迭代器。
2.
解引用：使用解引用运算符*访问迭代器指向的元素。
3.
比较：使用相等性运算符==和!=比较两个迭代器。
4.
算术运算：使用加法和减法运算符移动迭代器。
5.
赋值：使用赋值运算符=将一个迭代器赋值给另一个迭代器。
示例：
cpp
复制
#include
#include
int main() {
std::vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5};
std::vector<int>::iterator it = v.begin();
while (it != v.end()) {
std::cout << *it << std::endl;
++it;
}
return 0;
}
在这个例子中，我们使用了vector的迭代器遍历所有元素并输出。
#include
#include
int main() {
std::vector
// 使用正向迭代器遍历容器
for (std::vector
std::cout << *it << " ";
}
std::cout << std::endl;
// 使用反向迭代器遍历容器
for (std::vector
std::cout << *it << " ";
}
std::cout << std::endl;
return 0;
}
下面是一个使用迭代器操作map的例子，其中包括迭代器的遍历、插入和删除操作：
#include
#include 输出结果为：
第一次cout
1: apple
2: banana
3: orange
擦除后和插入后的第二次cout
1: apple
3: orange
4: grape