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2D向量的迭代器

c++stlvectoriterator
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如何为二维向量（即内含向量的向量）创建迭代器？

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可以请您更详细地描述问题背景吗？ - UncleBens
更具体地说：您的2d向量声明是什么？您想按什么顺序进行迭代？您希望如何使用迭代器？ - Mark Ransom
8个回答
70

虽然你的问题不是很清楚，但我会假设你指的是2D向量表示向量的向量：

vector< vector<int> > vvi;

那么您需要使用两个迭代器来遍历它，第一个是“行”的迭代器，第二个是该“行”中“列”的迭代器：

//assuming you have a "2D" vector vvi (vector of vector of int's)
vector< vector<int> >::iterator row;
vector<int>::iterator col;
for (row = vvi.begin(); row != vvi.end(); row++) {
    for (col = row->begin(); col != row->end(); col++) {
        // do stuff ...
    }
}
很抱歉我的问题没有表达清楚，但这正是我想要的。尽管我在这段代码中遇到了编译器错误：无法将“std::_Vector_iterator<_Ty,_Alloc>”转换为“int”，出现在for (row = vvi.begin(); row != vvi.end(); row++) { - miroslavec
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始终使用前置递增运算符。对于向量而言，使用向量时可能不会有什么影响，但这是一个不好的习惯。如果它是++C而不是C ++，生活会更清晰。 - deft_code
1
如果列中只有2个元素，那么在迭代行时如何访问它们。 - Anoop Toffy
2
@Anoop 抱歉，我不明白你的问题？你是指需要访问 *col[0] 和 *col[1] 吗？ - Austin Hyde
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你可以使用range for语句来迭代二维向量中的所有元素。

vector< vector<int> > vec;

假设你已经将许多元素 push_back 到 vec 中；

for(auto& row:vec){
   for(auto& col:row){
      //do something using the element col
   }
}
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解释这个问题的另一种方式是，您想要一个1D迭代器来遍历vector<vector<>>，例如将其提供给for_each()或其他算法。

您可以按照以下方式实现：

#include <iostream>

#include <iterator>
#include <vector>
#include <algorithm>

// An iterator over a vector of vectors.
template<typename T>
class vv_iterator : public std::iterator<std::bidirectional_iterator_tag, T>{
public:

  static vv_iterator<T> begin(std::vector<std::vector<T>>& vv) {
    return vv_iterator(&vv, 0, 0);
  }
  static vv_iterator<T> end(std::vector<std::vector<T>>& vv) {
    return vv_iterator(&vv, vv.size(), 0);
  }

  vv_iterator() = default;
  // ++prefix operator
  vv_iterator& operator++()
  {
    // If we haven't reached the end of this sub-vector.
    if (idxInner + 1 < (*vv)[idxOuter].size())
    {
      // Go to the next element.
      ++idxInner;
    }
    else
    {
      // Otherwise skip to the next sub-vector, and keep skipping over empty
      // ones until we reach a non-empty one or the end.
      do
      {
        ++idxOuter;
      } while (idxOuter < (*vv).size() && (*vv)[idxOuter].empty());

      // Go to the start of this vector.
      idxInner = 0;
    }
    return *this;
  }
  // --prefix operator
  vv_iterator& operator--()
  {
    // If we haven't reached the start of this sub-vector.
    if (idxInner > 0)
    {
      // Go to the previous element.
      --idxInner;
    }
    else
    {
      // Otherwise skip to the previous sub-vector, and keep skipping over empty
      // ones until we reach a non-empty one.
      do
      {
        --idxOuter;
      } while ((*vv)[idxOuter].empty());

      // Go to the end of this vector.
      idxInner = (*vv)[idxOuter].size() - 1;
    }
    return *this;
  }
  // postfix++ operator
  vv_iterator operator++(int)
  {
    T retval = *this;
    ++(*this);
    return retval;
  }
  // postfix-- operator
  vv_iterator operator--(int)
  {
    T retval = *this;
    --(*this);
    return retval;
  }
  bool operator==(const vv_iterator& other) const
  {
    return other.vv == vv && other.idxOuter == idxOuter && other.idxInner == idxInner;
  }
  bool operator!=(const vv_iterator &other) const
  {
    return !(*this == other);
  }
  const T& operator*() const
  {
    return *this;
  }
  T& operator*()
  {
    return (*vv)[idxOuter][idxInner];
  }
  const T& operator->() const
  {
    return *this;
  }
  T& operator->()
  {
    return *this;
  }

private:
  vv_iterator(std::vector<std::vector<T>>* _vv,
              std::size_t _idxOuter,
              std::size_t _idxInner)
    : vv(_vv), idxOuter(_idxOuter), idxInner(_idxInner) {}

  std::vector<std::vector<int>>* vv = nullptr;
  std::size_t idxOuter = 0;
  std::size_t idxInner = 0;
};



int main()
{
    std::vector<std::vector<int>> a = {{3, 5, 2, 6}, {-1, -4, -3, -5}, {100}, {-100}};
    std::reverse(vv_iterator<int>::begin(a), vv_iterator<int>::end(a));
    for (const auto& v : a)
    {
        std::cout << "{ ";
        for (auto i : v)
           std::cout << i << " ";
        std::cout << "}\n";
    }
}

输出：

{ -100 100 -5 -3 }
{ -4 -1 6 2 }
{ 5 }
{ 3 }

请注意，这不适用于std::sort()，因为它需要随机访问迭代器。你可以将其变成随机访问迭代器，但必须在开始时扫描向量，以便您可以在常数时间内从平面索引映射到idxOuter和idxInner。这并不完全简单，但也不难。

1
我正在寻找与您对问题的解释完全相同的答案。 我是否正确，这只是非const迭代器，需要编写第二个类来处理const_iterator？ 存储索引而不是向量迭代器有特定的原因吗？ 顺便说一句，我花了一段时间才理解这个例子，因为输出使用“正常”迭代器，而1D迭代器的使用在这个看似无害的reverse行中有点隐藏。 - 463035818_is_not_a_number
1
是的，在我的实际代码中，我有一个const_iterator版本。它更多或更少地是一个复制/粘贴，将非const成员删除（我找不到避免复制/粘贴的方法）。好吧，我想没有理由不使用向量迭代器。那可能更好，我只是没想到。 - Timmmm
2
假设您有一个像这样的向量：-

vector <vector<int>> vect{{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};

现在要使用2D向量迭代器：-

最初的回答：
 for(auto i = vect.begin() ; i<vect.end() ; i++)
  {
     for(auto j = i->begin() ; j<i->end() ; j++)
        cout << *j <<" ";
     cout <<"\n";  
     //similarly you can do other things
  }

最初的回答是使用下面这种方式：

还有另一种更短的方式是

。
 for(auto i : vect)
  {
     for(auto j : i)
        cout << j <<" ";
     cout << "\n";
//similarly you can do other things also.
  }

请注意，在这两种情况下调用变量的方式是不同的。"Original Answer"可以翻译成"最初的答案"。
1
老兄，感谢你简化了生活。 - Abdel Aleem
1

既然已经到了2020年，我将发布一种更新且简单的方法。截至撰写本文时，适用于c++11及以上版本。 请参考以下示例，其中对2D向量（向量的向量）的元素（这里是<string，size_t>元组）进行迭代以与另一个值（字符串查询）进行比较，然后函数返回第一个匹配的元素，或指示“未找到”。

tuple<string, size_t> find_serial_data( vector <vector <tuple <string, size_t>>> &serial,
                                        string query)
{
    for (auto& i : serial)
    {
        for (auto& j : i)
        {
            if ( get<0>(j).compare(query) == 0) return j;
        }
    }
    cout << "\n Not found";
    return make_tuple( "", 0);
}

Here is one example without the tuple thing:

string find_serial_data( vector <vector <string> > &serials,
                                        string query)
{
    for (auto& i : serials)
    {
        for (auto& j : i)
        {
            if ( j.compare(query) == 0) return j;
        }
    }
    cout << "\n Not found";
    return  "";
}
1
您可以在这种情况下使用auto关键字：

#include <iostream>
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main() {
    // your code goes here
    vector<vector<int>>v;

    for(int i=0;i<5;i++)
    {
        vector<int> x={1,2,3,4,5};
        v.push_back(x);
    }
    cout<<"-------------------------------------------"<<endl;
    cout<<"Print without iterator"<<endl;
    cout<<"-------------------------------------------"<<endl;
    for(int i=0;i<5;i++)
    {
        vector<int> y=v[i];
        for(int j=0;j<y.size();j++)
        {
            cout<<y[j]<<" ";
        }
        cout<<endl;
    }
    cout<<"-------------------------------------------"<<endl;
    cout<<"Print with iterator"<<endl;
    cout<<"-------------------------------------------"<<endl;
    for(auto iterator=v.begin();iterator!=v.end();iterator++)
    {
        vector<int> y=*iterator;
        for(auto itr=y.begin();itr!=y.end();itr++)
        {
            cout<<*itr<<" ";
        }
        cout<<endl;
    }
    return 0;
}
0
假设您的意思是STL迭代器和实现对象通用二维数组的自定义容器，这是不可能的。 STL迭代器仅支持递增和递减（即“下一个”和“上一个”）操作，而在二维集合中移动需要四个这样的基元操作（例如左/右/上/下等）。 这些隐喻不匹配。
您想做什么？
0

假设您指的是向量的向量，并且您考虑使用std::vector，那么没有内置的方法可以实现，因为迭代器只支持增加和减少操作以向前和向后移动。

二维向量是矩阵，因此您需要两种迭代器类型：行迭代器和列迭代器。 行迭代器将在矩阵上“上下”移动，而列迭代器将在矩阵上“左右”移动。

您必须自己实现这些迭代器类，这并不一定是一件简单的事情。 除非您只想迭代矩阵中的每个插槽，在这种情况下，使用索引变量i和j的双重循环将完美地工作。 根据您的需求（您的帖子在此内容方面有点缺乏），您可能希望使用boost::numeric::ublas::matrix，这是来自Boost线性代数库的矩阵类。 这个矩阵类具有内置的行和列迭代器，使得通常很容易迭代矩阵。

我想表达的是，使用2D向量矩阵（现在我知道需要两个迭代器）。我觉得问题很清楚 :(... 无论如何，我对向量相当新，并且必须在这项工作中使用它们。现在另一个问题是我在上面的评论中发布的错误（格式很糟糕）。由于类型不匹配，无法将值分配给第一个（行）迭代器。 - miroslavec
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