C++递减迭代器

Question

我是 C++ 新手，目前正在学习迭代器。

我编写了以下代码，它将向量中的第一个和最后一个数字相加。

为了减少迭代器，我不得不将变量dec_pointer 减少两次以获得正确的结果。我显然做错了什么，但是什么？

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>

int main()
{
    std::vector<int> vec{1,4,2,6,9,10,17,13,15};
    size_t first_last =0;
    size_t dec_pointer  = vec.size()-1;
    
    for(auto it =vec.cbegin(); it !=vec.cend() && !vec.empty(); ++it)
    {
        first_last = *it + *(it+(dec_pointer--));
        std::cout<<"Add First and Last Digit : "<<first_last<<std::endl;
        dec_pointer--;
    }

    return 0;
}

Answer 1

如果您要添加第一个和最后一个元素（根据您的文本），则不需要循环，您可以这样做（当然，在检查最小尺寸之后）：

first_plus_last = *(vec.cbegin()) + *(vec.cend()-1);

它看起来但是您正在尝试添加第一个和最后一个、第二个和最后一个，等等。您必须减少两次的原因是因为您通过向 current 迭代器值（而不是开始迭代器）添加一些内容来获得第二个迭代器值。

例如，为了便于理解，我们假设它们是索引而不是迭代器：

index:  0  1  2  3  4  5  6  7  8
value:  1  4  2  6  9 10 17 13 15

要正确添加第一个（移动）索引和增量值以获得第二个索引，您需要：

index1  index2  index2 as (index1 + delta)
------  ------  --------------------------
     0       8            0 + 8
     1       7            1 + 6
     2       6            2 + 4
... and so on

您可以看到所需的增量每次减少 两个：8, 6, 4, ...。

---

但是，与其进行迭代器计算，我会选择从两端向中间运行迭代器。换句话说，是这样的：

#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> vec{1, 4, 2, 6, 9, 10, 17, 13, 15};

    if (vec.size() > 0) {
        auto left = vec.cbegin();
        auto right = vec.cend() - 1;
        while (left < right) {
            auto num1 = *left++;
            auto num2 = *right--;
            auto sum = num1 + num2;
            std::cout << "Add (" << num1 << ", " << num2 << "): " << sum << '\n';
        }
        if (left == right) {
            std::cout << "One number left in middle: " << *left << '\n';
        }
    }
}

这对我来说似乎更清晰（如“更容易理解”）代码，输出是：

Add (1, 15): 16
Add (4, 13): 17
Add (2, 17): 19
Add (6, 10): 16
One number left in middle: 9

它还适用于所有可能的向量大小（空、一个元素、偶数个元素和大于一的奇数个元素）。

Answer 2

如果在计算最后一个指针时使用vec.cbegin() 而不是it，则不会出现此问题。

first_last = *it + *(vec.cbegin() + dec_pointer--)

Answer 3

在第一次循环迭代中，it 指的是第一个元素，dec_pointer 是 8，所以你有：

-----------------------------------------
| 1 | 4 | 2 | 6 | 9 | 10 | 17 | 13 | 15 |
-----------------------------------------
  ^                                  ^ 
  it                                it+8

如果您随后将 it 增加 1 并将 dec_pointer 减少 1 而不是 2，则在第二次迭代中，dec_pointer 现在是 7，您将拥有：

-----------------------------------------
| 1 | 4 | 2 | 6 | 9 | 10 | 17 | 13 | 15 |
-----------------------------------------
      ^                              ^ 
      it                            it+7

如果您随后将 it 增加 1 并将 dec_pointer 减少 1 而不是 2，则在第 3 次迭代中，dec_pointer 现在是 6，您将拥有：

-----------------------------------------
| 1 | 4 | 2 | 6 | 9 | 10 | 17 | 13 | 15 |
-----------------------------------------
          ^                          ^ 
          it                        it+6

等等。因此，如您所见，您使用it+dec_pointer 引用的last 值始终是相同的元素15。这就是为什么你必须将 dec_pointer 减 2 而不是 1 才能得到正确的结果：

-----------------------------------------
| 1 | 4 | 2 | 6 | 9 | 10 | 17 | 13 | 15 |
-----------------------------------------
  ^   ^   ^                ^    ^    ^ 
  it  |   |                |    |   it+8
      |   |                |    |
     it+1 |                | (it+1)+6
          |                |
         it+2           (it+2)+4

话虽如此，我会建议一个替代且更简单的解决方案 - 使用来自 vec.crbegin() 的 reverse_iterator 来访问第二个值，而不是从 vec.cbegin() 偏移前向 iterator，例如：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>

int main()
{
    std::vector<int> vec{1,4,2,6,9,10,17,13,15};
    auto last_it = vec.crbegin();
    
    for(auto it = vec.cbegin(); it != vec.cend(); ++it, ++last_it)
    {
        int first_last = *it + *last_it;
        std::cout << "Add First and Last Digit : " << first_last << std::endl;
    }

    return 0;
}

Online Demo

或者更简单，完全摆脱it循环迭代器：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>

int main()
{
    std::vector<int> vec{1,4,2,6,9,10,17,13,15};
    auto last_it = vec.crbegin();

    for(int first : vec)
    {
        int first_last = first + *last_it++;
        std::cout << "Add First and Last Digit : " << first_last << std::endl;
    }

    return 0;
}

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