v.end() 不是最後一個元素，是「越界哨兵(Sentry)」，只能用來判斷是否走完，不能 *v.end()！

```c++ vector v = {10, 20, 30, 40, 50}; vector::iterator it; // 宣告 iterator it = v.begin(); // 指向第一個元素 cout << *it << "\n"; // 取值：10 ++it; // 向前移一位 cout << *it << "\n"; // 20 it += 2; // 向前移兩位（vector iterator 支援） cout << *it << "\n"; // 40 ``` ## 二、使用 Iterator 走訪 vector ### 方法一：傳統 iterator 寫法缺點是 iterator 的宣告很長，撰寫或閱讀都會很困擾。 ```c++ for (vector::iterator it = v.begin(); it != v.end(); ++it) { cout << *it << " "; } // 輸出：10 20 30 40 50 ``` ### 方法二：auto（C++11 起推薦）自 C++11 起，auto 可以幫我們自動推導變數的型別。以下面程式碼為例，若 v 的型別是 `vector`，則由 `v.begin()` 可以推導出 it 的型別為 `vector::iterator`，這讓我們輕鬆不少。 ```c++ for (auto it = v.begin(); it != v.end(); ++it) { cout << *it << " "; } ``` ### 方法三：範圍式 for（底層也是 iterator） auto 和範圍式for(range-based for loop) 在競程中都很常使用，因為非常簡潔方便。 ```c++ for (int x : v) { cout << x << " "; } ```

學 iterator 時建議先練習方法一，理解底層原理

## 三、反向走訪 vector 還有一組 `r`開頭的 iterator，`rbegin()`、`rend()`。可以用來反向走訪。 ```c++ vector v = {10, 20, 30, 40, 50}; for (auto it = v.rbegin(); it != v.rend(); ++it) { cout << *it << " "; } // 輸出：50 40 30 20 10 ``` ## 四、Iterator 的算術運算由於 `vector` 是具備隨機存取特性的容器，其 iterator 屬於隨機存取迭代器（Random Access Iterator），支援加減法運算。 ```c++ vector v = {10, 20, 30, 40, 50}; auto it = v.begin(); auto it2 = it + 3; // 指向第 4 個元素 cout << *it2 << "\n"; // 40 cout << it2 - it << "\n"; // 兩個 iterator 的距離：3 ```

並非所有容器都支援 +、-。像 list 的 iterator 就只能 ++、--。這是 vector 的優勢之一。

## 五、修改元素 Iterator 不只能讀，也能寫： ```c++ vector v = {1, 2, 3, 4, 5}; for (auto it = v.begin(); it != v.end(); ++it) { *it *= 2; // 每個元素乘以 2 } // v 變成 {2, 4, 6, 8, 10} ``` 容器的 iterator 通常還會有一組配套的 const iterator，用來確保我們在走訪的過程中只能讀取，無法修改容器內的元素。與 `begin()`、`end()` 配套的是 `cbegin()`、`cend()`。與 `rbegin()`、`rend()` 配套的是 `crbegin()`、`crend()`。若程式碼嘗試使用 const iterator 來修改容器內的元素，會被編譯器擋下來。 ```c++ for (auto it = v.cbegin(); it != v.cend(); ++it) { // *it = 0; // 編譯錯誤！ cout << *it << " "; } ``` ## 六、插入與刪除 vector 的 insert 和 erase 都使用 iterator 指定位置： ```c++ vector v = {1, 2, 4, 5}; // 在 index 2 插入 3 v.insert(v.begin() + 2, 3); // v = {1, 2, 3, 4, 5} // 刪除 index 1 的元素 v.erase(v.begin() + 1); // v = {1, 3, 4, 5} // 刪除 index 1 到 3（不含 3） v.erase(v.begin() + 1, v.begin() + 3); // v = {1, 5} ```

思考一個問題：如果在 erase 之前就有一些 iterator 指向這個 vector 裡的某些元素。那麼在 erase 之後，這些 iterator 還有用嗎？