从 char 指针获取迭代器 (C++)

Question

我正在挑战自己编写一个仅使用 SL 算法、迭代器等的回文测试器。我还想通过编程来处理原始字符串。下面，我在copy_if 算法中使用了原始指针pal，但相反，我如何定义一个迭代器到这里，即使用begin(pal) 和end(pal + size) 之类的东西？

#include <algorithm>
#include <iterator>
#include <cctype>

using namespace std;

bool isPalindrome(const char* pal) {
    if (!pal) { return(false); }

    int size = strlen(pal);
    string pal_raw;
    pal_raw.reserve(size);

    // Copy alphabetical chars only (no spaces, punctuations etc.) into pal_raw
    copy_if(pal, pal+size, back_inserter(pal_raw),
        [](char item) {return isalpha(item); }
    );

    // Test if palindromic, ignoring capitalisation
    bool same = equal(begin(pal_raw), end(pal_raw), rbegin(pal_raw), rend(pal_raw),
        [](char item1, char item2) {return tolower(item1) == tolower(item2); }
    );

    return same;
}

int main(){
    char pal[] = "Straw? No, too stupid a fad. I put soot on warts.";
    bool same = isPalindrome(pal);
    return 0;
}

额外问题：是否可以通过在equal() 内（即!isalpha(item)）“就地”递增迭代器来消除对copy_if() 的需要？

Answer 1

当涉及到 C++ 库算法时，迭代器实现了指针的概念。而且，正如您所发现的，采用迭代器的 C++ 库算法也非常乐意采用指针。是同一个概念。

当您已经有了开始的指针时，就没有某种迭代器可以将指针转换为。

这是真的

std::begin(arr)

和

std::end(arr)

在平面数组上定义。但是，你猜怎么着：它们返回一个指向数组开头和结尾的指针，而不是某种迭代器类。

但是，您不能使用std::begin() 和std::end()，因为当您需要使用它时，在您的函数内部，数组已经衰减为char *。 std::begin() 和 std::end() 适用于真正的数组，而不是衰减的指针。

如果您坚持使用迭代器，则应将 std::string 传递给回文函数，而不是 char *。 std::string 实现了一个 begin() 和一个 end() 方法，它们返回一个 std::string::iterator，您可以使用它们。

Answer 2

如果我这样做并且我想让它适用于不同的类型，我会模板化该方法 - 例如：

template<class ITER_T>
bool isPalindrome(ITER_T begin, ITER_T end) {
   // check for palindrome generically between begin and end
}

这样，const char * 迭代器、std::string、std::vector<char>、std::map<char> 使用相同的代码即可。如果实施得当，即使对于其他类型的向量、地图和任何其他类型的向量、映射和任何其他您可以获得迭代器的项目类型都定义了比较运算符。

作为奖励，我还可以检查字符数组、字符串或向量的一部分是否是回文。

顺便说一句：

equal(begin(pal_raw), end(pal_raw), rbegin(pal_raw), rend(pal_raw), ...

不必要地检查每个字符两次，如果字符串是回文......不是很有效。在这种情况下，您可以使用“手动”循环做得更好（不确定是否有标准算法）。

---

如果您想让 begin(arr)/end(arr) 在重载函数中工作，则无论如何都需要对其进行模板化，如下所示：

template<size_t N>
bool isPalindrome(const char (&arr)[N]) {
...

但是，对于每个不同的数组大小，您都会获得单独的实例化。因此，无论如何最好使用迭代器进行模板化，并且只获得任何 char 数组大小的单个实例化。

---

所以要回答“奖励问题”，确实可以通过直接迭代数组来完全避免创建临时字符串（即动态内存分配）：

template<typename ITER_T>
bool isPalindrome(ITER_T begin, ITER_T end) {
    while (begin < end) {
        if (tolower(*begin++) != tolower(*--end))
            return false;
    }
    return true;
}
bool same = isPalindrome(begin(pal), end(pal));

为了测试isalpha，我留给你练习。提示：您可以在相等检查之前执行此操作并适当地增加/减少开始/结束（提示＃2：我想到的解决方案将使用 continue 关键字）。

同样可以使其适用于不同于char 的任意类型 - 然后可以使用类型特征通过模板特化抽象出 isalpha/tolower 调用。