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C++ STL标准库提供了许多迭代器，用来遍历容器中的元素。迭代器在许多算法中都扮演着重要的角色，是一种非常强大和灵活的工具。迭代器在底层实现上类似于指针，可以通过解引用（*），自增（++）、自减（--）等操作访问和定位容器中的元素。
常见的迭代器类型包括：
- 输入迭代器（Input Iterator）：允许在容器中前进，但不允许改变元素的值。例如，istream_iterator可以用于从标准输入流中读取值。
- 输出迭代器（Output Iterator）：允许往容器中写入值，但不允许读取元素的值。例如，ostream_iterator可以用于将值写入到标准输出流中。
- 前向迭代器（Forward Iterator）：允许在容器中前进，也允许改变元素的值。例如，list和forward_list中的迭代器就是前向迭代器。
- 双向迭代器（Bidirectional Iterator）：提供了前向迭代器的功能，还增加了后退迭代器的能力，即自减操作（--）。例如，deque中的迭代器就是双向迭代器。
- 随机访问迭代器（Random Access Iterator）：提供了双向迭代器的功能，还增加了通过偏移量访问元素的能力。例如，vector中的迭代器就是随机访问迭代器。
迭代器的使用示例：
```cpp
#include iostream
#include vector
#include algorithm
using namespace std;
int main() {
vector v{5, 3, 2, 4, 1};
// 使用迭代器输出容器中的所有元素
for (auto it = v.begin(); it != v.end(); ++it) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
// 使用更简洁的range-based for循环输出
for (int x : v) {
cout << x << " ";
}
cout << endl;
// 使用迭代器查找元素
auto it = find(v.begin(), v.end(), 3);
if (it != v.end()) {
cout << "找到了元素3在第" << distance(v.begin(), it) << "个位置" << endl;
} else {
cout << "未找到元素3" << endl;
}
// 使用迭代器删除元素
auto it2 = v.begin();
while (it2 != v.end()) {
if (*it2 == 2) {
it2 = v.erase(it2);
} else {
++it2;
}
}
// 使用迭代器修改元素
for (auto& x : v) {
x += 10;
}
// 使用迭代器排序容器中的元素
sort(v.begin(), v.end());
// 再次使用range-based for循环输出
for (int x : v) {
cout << x << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}
```
输出：
```
5 3 2 4 1
5 3 2 4 1
找到了元素3在第1个位置
5 13 14 15
```
本示例展示了迭代器的基本用法，包括遍历和操作容器中的元素、查找和删除元素、修改元素和对元素排序等。需要注意的是，删除迭代器指向的元素后，迭代器会失效，需要重新获取迭代器来继续遍历操作。
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