读写迭代器 - C++答案

【问题标题】：Read And Write Iterators - C++读写迭代器 - C++
【发布时间】：2016-08-25 12:01:39
【问题描述】：

我是 C++ 新手（来自 C 和 Java），想编写一个简单的数独求解器作为练习。我正在考虑使用迭代器来迭代数独字段的行/列/块并阅读this c++Reference page。

现在我有两个问题：

对我来说似乎存在两种迭代器 Input-(read only)/Output(write only)-iterators 并且有不同的种类输入迭代器（Contiguous/RandomAccess/etc）。如果我想遍历数独字段，我希望能够读取和写入元素。我的迭代器应该扩展什么迭代器？
我实际上认为我需要两个迭代器，一个迭代不同的行/列/块，另一个迭代这些行/列/块中的元素。在这里使用的通用命名约定是什么？我在考虑 RowIterator 迭代行和 RowElementIterator 迭代 RowIterator 指向的对象内包含的元素。

我也希望能在 C++ 迭代器中引入良好的资源。

【问题讨论】：

这里给你一个很好的参考：en.cppreference.com/w/cpp/iterator
迭代器是一个通用概念，用于访问容器中的元素。我怀疑迭代器是访问数独网格元素的自然方式。
没有办法扩展迭代器（除了手动复制和添加行为）。您可以从迭代器继承，但这不一样并且有很多缺点。实际上没有理由继承任何东西。您只需从头开始编写一个迭代器。允许读取和写入的迭代器是常态，只有流需要技巧，例如只读或只写迭代器。也就是说，您可能只想使用简单的int 索引。
@NathanOliver 此页面包含在我的问题中...
@nwp 我想要一种方便的方法来遍历数独块，使用int 索引会变得非常丑陋。例如，当第一个数独块的索引为 { 0, 1, 2, 9, 10, 11, 18, 19, 20 }。

标签： c++ c++11 iterator

【解决方案1】：

迭代器结构和你想象的不一样。 RandomAccess 迭代器可以同时输入和输出。即使是低级的 ForwardIterators 也能做到这一点。

另外，这些不是真正的基类。相反，它们是iterator categories。这意味着“InputIterator”类别完全包含“RandomAccess”类别。并非每个迭代器都允许写访问和/或随机访问，因此“OutputIterator”和“RandomAccess”类别是正交的。

在您的情况下，您所有的迭代器都可以是 RandomAccess；没有真正的理由限制它们。没有明显的命名约定，或名称的真正原因。既然我们有for (auto& row : board) { for (auto& cell : row) { ... } ... }，你通常不会使用这些名字

【讨论】：

感谢您的回答。因为我会有三个不同的迭代器，所以我的循环可能看起来像这样：for (auto& row : board.GetRows()) { ... }、for (auto& row : board.GetColumns()) { ... } 和 for (auto& row : board.GetBlocks()) { ... }，对吧？
RandomAccess iterators are capable of both input and output. 这并不总是正确的。例如std::vector<int>::iterator是随机访问迭代器和输出迭代器，而std::vector<int>::const_iterator是随机访问迭代器而不是输出迭代器。
@cpplearner：正确、更新的答案使其更加明确。

【解决方案2】：

我可能错了，但我怀疑迭代器在解决数独问题上对你有多大帮助。

假设您将迭代器（行、列、块）编写为 RandomAccess 迭代器 - 以允许“按范围运算符寻址”而不仅仅是增量。作为“线性容器中的当前位置”的抽象替代品，简约有效的随机访问迭代器不会提供“原始索引”。如果将迭代器的使用与位置索引的直接使用进行比较，这会有点令人反感：

“按行/列导航 迭代器” - 如果您通过逐行迭代然后通过 col-inside-the-row 到达某个位置，您将需要一个额外的步骤来获取“切换行但保留列”完成。在代码中：

// go by row first, then by col inside the row
auto elemPos=board.row_iterator()[row].col_iterator()[col];
// now, keep the col, but switch the row
auto newPos=board.getColIterator(elemPos)[newRow];
//                ^ this is an extra operation 
//                  to perform the switch from row first
//                  to column first navigation

将上述内容与“按索引寻址”进行比较 - 您拥有行/列位置，可以根据需要随意增加/减少 两者中的任何一个

auto elem=board[row][col];
auto newElem=board[newRow][col];

是的，我明白了：用于学习目的的宠物项目很有价值，但是...我认为可能有很多其他领域，通过迭代器进行寻址比 2D 网格更有意义。

【讨论】：