Reverse Iterators（逆向迭代器）

       reverse iterator是STL中第三种预定义的迭代器适配器，该迭代器将以逆方向的进行所有的操作，它将递增运算(++)转换为递减运算（--），反之亦然。同时所有的容器都可以通过成员运算符rebegin()和rend()产生出 reverse iterators，也就是说反向迭代器是正向迭代器的适配器。

例子一

void ReverseIterator()
{
	vector<int> iVector;
	for (int i = 1; i <= 5; ++i)
	{
		iVector.push_back(i);
	}

	copy(iVector.rbegin(), iVector.rend(), ostream_iterator<int>(cout, " "));
	//5 4 3 2 1
	cout << endl;
}

       采用了reverse iterator迭代器后，copy()算法可以不用特殊处理，可以将++运算转换为--，将前向遍历改变为后向遍历，该程序反向输出vector中的数字序列，输出结果为：5 4 3 2 1。

两个关系

我们先看两张图，如图1，图2所示：

图1 逆向迭代器的位置和所指的值

图2 正向迭代器pos和逆向迭代器rpos之间的转换关系

从图1可以看出：

逆向迭代器的positon和逆向迭代器所指的value不是同一个地方，即逆向迭代器value值在逆向迭代器position的后一位”，和反向迭代器相比，正向迭代器的position和所指的值在同一个地方，在实际应用时都是看value，看例子二。

从图2可以看出：

将正向迭代器转换为逆向迭代器时，两个迭代器的position都是相同的，没有发生移动，指向相同的地方。

例子二

void ReverseIteratorTest2()
{
	vector<int> iVector;
	for (int i = 1; i <= 5; ++i)
	{
		iVector.push_back(i);
	}
	//print all elements 1 2 3 4 5 
	copy(iVector.begin(), iVector.end(), ostream_iterator<int>(cout, " "));
	cout << endl;
	
	vector<int>::iterator pos = find(iVector.begin(), iVector.end(), 3);
	vector<int>::reverse_iterator rpos(pos);//intial reverse_iterator with iterator，存在隐式转换
	
	cout <<"*pos " << *pos  << endl;//输出结果3
	cout <<"*rpos "<< *rpos << endl;//输出结果2
}

该例子说明了反向迭代器和正向迭代器实际指向的值是不一样的，并且我们处理反向迭代器的时候都是指实际的value。

base()函数

利用base()函数可以将逆向迭代器转换为正向迭代，逆向迭代器模板类中提供这样的base()函数，完成迭代器转换。

namespace std
{
	template <class iterator>
	class reverse_iterator 
	{
		...
		iterator base() const;
		...
	};
}

例子三

/****************************************************************
*函数名称：TtranslateIterator
*功    能：使用Base函数完成逆向迭代器到正向迭代器的转换
*作    者：Jin
*日    期：2016年6月1日
****************************************************************/
void ConvertIterator()
{
	typedef vector<int> IntVector;
	IntVector coll;
	for (int i = 1; i <= 9; ++i)
	{
		coll.push_back(i);
	}

	//output:1 2 3 4 5 6 7 8 9
	PrintElements(coll,"list1:");

	IntVector::iterator pos = find(coll.begin(), coll.end(), 5);
	if (pos != coll.end())
	{
		//output: 5
		cout << "pos : "<< *pos << endl;
	} 
	else
	{
		cout << "don't find the element with value 5" << endl;
	}

	//convert iterator to reverse iterator
	IntVector::reverse_iterator rpos(pos);
	//output: 4
	cout << "rpos: " << *rpos << endl;

	//conver reverse iterator to normal iterator
	IntVector::iterator rrpos;
	rrpos = (rpos).base();
	//output: 5
	cout << "rrpos: " << *rrpos << endl;
}

逆向迭代器区间设计

逆向迭代器的区间也是“半开原则”，逆向迭代的begin position位于“第一个元素之前”，逆向迭代器end postion位于“最后一个元素”。由于逆向迭代器所指的value都需要后移1位，因此一对逆向迭代器和一对正向迭代器所包围的元素值是相同的（1 2 3 4 5 ），仅遍历顺序相反，如图3所示。

图3 正向迭代器和逆向迭代器区间元素

例子三

/****************************************************************
*函数名称：ReverseIterRange
*功    能：两个迭代器定义的半开区间，都转换为reverse迭代器后
*          区间内的所有元素亦然都有效，被逆向输出
*作    者：Jin
*日    期：2016年6月1日
****************************************************************/
void ReverseIterRange()
{
	typedef vector<int> IntVector;
	IntVector coll;
	for (int i = 1; i <= 9; ++i)
	{
		coll.push_back(i);
	}

	//output:1 2 3 4 5 6 7 8 9
	PrintElements(coll,"list1:");

	IntVector::iterator pos1 = find(coll.begin(), coll.end(), 5);
	if (pos1 != coll.end())
	{
		//output: 5
		cout << "begin positon : "<< *pos1 << endl;
	} 
	else
	{
		cout << "don't find the element with value 5" << endl;
	}

	IntVector::iterator pos2 = find(coll.begin(), coll.end(), 8);
	if (pos1 != coll.end())
	{
		//output: 5
		cout << "end positon : "<< *pos2 << endl;
	} 
	else
	{
		cout << "don't find the element with value 8" << endl;
	}
	cout << "normal sequence: ";//output：5 6 7
	copy(pos1, pos2, ostream_iterator<int>(cout, " "));
	cout << endl;

	IntVector::reverse_iterator rEnd(pos1);
	IntVector::reverse_iterator rBegin(pos2);

	cout << "reverse sequence: ";//output：7 6 5
	copy(rBegin, rEnd, ostream_iterator<int>(cout, " "));
	cout << endl;

}

逆向迭代器插入

我们知道在逆向迭代器reverseiterator类中有个base()成员函数，对应的成员变量为current，该成员函数的作用就是

将逆向迭代器转化为正向迭代器，STL中的成员函数以及部分算法都是只能接受正向迭代器的参数。我们需要利用迭

代器成员函数base()接口完成反向迭代器的转换。

例子四

void ReverseIteratorTest3()
{
	vector<int> iVector;
	vector<int> iVectorBack;
	for (int i = 1; i <= 5; ++i)
	{
		iVector.push_back(i);
		iVectorBack.push_back(i);
	}

	//print all elements 1 2 3 4 5 
	copy(iVector.begin(), iVector.end(), ostream_iterator<int>(cout, " "));
	cout << endl;
	
	//rename  type
	typedef vector<int>::reverse_iterator nReverseIter;
	typedef vector<int>::iterator nIter;

	nReverseIter ReIter = iVector.rbegin() + 2;//initial reverse iterator
	nReverseIter ReIterBack = iVectorBack.rbegin() + 2;//initial reverse iterator
	
	//正向迭代器 = (ReIter).base() = current = ReIter + 1
	cout <<"*iIter "			<< *ReIter << endl;	//3
	cout <<"*((iIter).base()) " << *((ReIter).base()) << endl;	//4

	// 1 2 3 4 5 
	//在反向迭代器值为3的位置插入元素（实际插入的4），并返回插入的新位置，更新后的序列1 2 3 99 4 5 ->
	nIter it = iVector.insert((ReIter).base(), 99);
	cout << "insert value: " << *it <<endl; //输出结果99

	//1 2 3 4 5 删除反向迭代器值为3的元素（实际删除的4）,返回未删除的后一个值，更新后的序列1 2 3 5
	it = iVectorBack.erase((ReIterBack).base());
	cout << "del value : " << *it <<endl; //输出结果5

}