迭代器配接器

模版和泛型算法中我们实现了一个查找算法:

template <class T,  class Iter>
Iter find(Iter start, Iter end, const T& x)
{
    Iter p = start;
    while( p != end && *p != x) {
        p++;
    }
    return p;
}

可以帮助我们查找任意的线性结构,我们将startend当作输入迭代器使用。
如果我们想要实现查找某个元素最后一次出现的地方呢?
如果我们仍然使用输入迭代器:

template <class T, class Iter>
Iter find(Iter start, Iter end, const T& x)
{
    Iter result = end; // 如果找不到返回end
    while (start != end) {
        if (*start == x) {
            result = start; // 找到最后一个相等的
        }
        start++;
    }
    return result;
}

这个算法跟我们现有的find算法差异很大,主要是因为我们需要保存end以便在没有找到的场景下返回这个值。而且,几乎可以肯定的是我们总要遍历完整个序列才行。
如果我们假设Iter是一个双向迭代器呢?这样我们就可以使用operator--进行操作,可以从尾部开始遍历了。

template <class T, class Iter>
Iter find(Iter start, Iter end, const T& x)
{
    if (start != end) {
        Iter p = end;
        do {
            if (*(--p) == x) {
                return p;
            }
        } while (p != start);
    }
    return end;
}

因为end表示指向序列的最后一个元素的下一个位置,所以需要使用do-while的方式操作。这个算法同样跟我们已经实现的find算法差异过大。说明了一个事实:使用迭代器的算法具有不对称性,不对称性的来源就在于end的问题。
因为我们无法说头部指针的前一个位置的值是有效的,c++只保证了最后一个元素的下一个位置有效,但是对于头部没有保证。即:

int a[10];
*(a+10); // 合法
*(a+11); // 非法
*(a-1); // 非法

如果我们修改我们的算法思路:反向查找的时候,如果找不到则返回第一个元素的位置,找到了则返回该元素的下一个元素的迭代器。这样我们看看会发生什么。

template <class T,  class Iter>
Iter rnfind(Iter start, Iter end, const T& x)
{
    while( start != end && *(end - 1) != x) {
        --end;
    }
    return end;
}

这个算法目前看起来是和find算法在结构上基本一致的了,如果我们创建一个新的类,交换startend的位置,交换operator++operator--则这个新的迭代器类就可以应用于我们的find算法了。

自动反向的迭代器

根据我们上面的思路,将一个双向迭代器转换为一个反向迭代器,则这个反向迭代器必须指向原来迭代器的前一个元素。即:在进行解引用操作的时候返回的是当前元素的前一个元素,这样当找不到时,我们也不会出现超出原来迭代器头部的问题。因为当找不到的时候,end == start并且返回了,不存在解引用的操作。
下面我们来实现这个反向迭代器:

template <class Iter, class T>
class Rev{
    friend bool operator==(const Rev<Iter, T>& op1, const Rev<Iter, T>& op2);
    friend bool operator!=(const Rev<Iter, T>& op1, const Rev<Iter, T>& op2);
public:
    Rev() {}
    Rev(Iter it) : current(it) {}
    Rev(const Rev<Iter, T>&) = default;
    operator Iter() { return current; }
    Rev<Iter, T>& operator++() { --current; return *this;}
    Rev<Iter, T>& operator--() { ++current; return *this; }
    Rev<Iter, T> operator++(int) {
        Rev<Iter, T> it = *this;
        --current;
        return it;
    }
    Rev<Iter, T> operator--(int) {
        Rev<Iter, T> it = *this;
        ++current;
        return it;
    }
    T& operator*() {
        Iter it = current;
        --it;
        return *it; // 返回该位置前一位置的元素的值。
    }
private:
    Iter current;
};
template <class Iter, class T>
bool operator==(const Rev<Iter, T>& op1, const Rev<Iter, T>& op2)
{
    return op1.current == op2.current;
}
template <class Iter, class T>
bool operator!=(const Rev<Iter, T>& op1, const Rev<Iter, T>& op2)
{
    return op1.current != op2.current;
}

有了这个反向迭代器,我们就可以继续使用我们前面的查找算法了:

// 我们的查找算法
template <class T,  class Iter>
Iter find(Iter start, Iter end, const T& x)
{
    Iter p = start;
    while( p != end && *p != x) {
        p++;
    }
    return p;
}

int main() 
{
    int x[100];
    int* p = find(x, x+100, 42); // 指针当然可以作为输入迭代器使用
    Rev<int, int*> r = find(Rev<int,int*>(x+100),  Rev<int, int*>(x), 42); 
}

这样我们就实现了使用同一套算法,实现不同的功能的目的。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 218,122评论 6 505
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 93,070评论 3 395
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 164,491评论 0 354
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,636评论 1 293
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,676评论 6 392
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,541评论 1 305
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,292评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,211评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,655评论 1 314
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,846评论 3 336
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,965评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,684评论 5 347
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,295评论 3 329
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,894评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 33,012评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,126评论 3 370
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,914评论 2 355

推荐阅读更多精彩内容