Question

这是詹姆斯回答这个问题的一个（其他）跟进：Flattening iterator

如何更改flattenig_iterator以使其以递归方式工作？假设我有更多级别的嵌套容器，我不希望被限制在给定的嵌套深度。即flattening_iterator应该与

一起使用

std::vector< std::vector < std::vector < int > > >

以及

std::vector< std::vector < std::vector < std::vector < int > > > >

在我的实际代码中，我有一个对象数组，它们本身可能包含或不包含这样的数组。

修改：

在使用不同方式迭代不同类型的嵌套容器之后，我学会了一些可能对其他人感兴趣的东西：

使用嵌套循环访问容器元素比使用迭代器解决方案快5到6倍。

优点：

元素可以是复杂的对象，例如（就像我的情况一样）包含容器的类。
执行速度更快

缺点：

每个容器结构都需要一个新的循环实现
标准库算法不可用

其他利弊？

Answer 1

我会快速勾勒出一个解决方案：

撰写检测is_container和begin()成员的end()特征，或者可能更复杂的规则;
撰写仅为all_flattening_iterator<T>;

flattening_iterator<all_flattening_iterator<typename T::value_type>>

在all_flattening_iterator<T>不是容器（使用默认模板T参数）时，编写bool的特化，这只是一个常规迭代器。

Answer 2

好的，所以这不是一个完整的解决方案 - 但我没时间了。所以这当前实现的不是一个完整的迭代器，而是一个类似迭代器的类，它定义了类似这个接口的东西，并且需要C ++ 11。我在g ++ 4.7上测试过它：

template<typename NestedContainerType, typename Terminator>
class flatten_iterator
{
    bool complete();
    void advance();
    Terminator& current();
};

其中NestedContainerType是嵌套的容器类型（令人惊讶），而终结者是你想要从扁平化中走出来的最内层的东西。

下面的代码有效，但这肯定没有经过广泛测试。完全包装它（假设你对前进只是满意）不应该太多工作，特别是如果你使用boost::iterator_facade。

#include <list>
#include <deque>
#include <vector>

#include <iostream>

template<typename ContainerType, typename Terminator>
class flatten_iterator
{
public:
    typedef flatten_iterator<typename ContainerType::value_type, Terminator> inner_it_type;
    typedef typename inner_it_type::value_type value_type;

public:
    flatten_iterator() {}

    flatten_iterator( ContainerType& container ) : m_it( container.begin() ), m_end( container.end() )
    {
        skipEmpties();
    }

    bool complete()
    {
        return m_it == m_end;
    }

    value_type& current()
    {
        return m_inner_it.current();
    }

    void advance()
    {
        if ( !m_inner_it.complete() )
        {
            m_inner_it.advance();
        }
        if ( m_inner_it.complete() )
        {
            ++m_it;
            skipEmpties();
        }
    }

private:
    void skipEmpties()
    {
        while ( !complete() )
        {
            m_inner_it = inner_it_type(*m_it);
            if ( !m_inner_it.complete() ) break;
            ++m_it;
        }
    }

private:
    inner_it_type                    m_inner_it;
    typename ContainerType::iterator m_it, m_end;
};


template<template<typename, typename ...> class ContainerType, typename Terminator, typename ... Args>
class flatten_iterator<ContainerType<Terminator, Args...>, Terminator>
{
public:
    typedef typename ContainerType<Terminator, Args...>::value_type value_type;

public:
    flatten_iterator() {}

    flatten_iterator( ContainerType<Terminator, Args...>& container ) :
        m_it( container.begin() ), m_end( container.end() )
    {
    }

    bool complete()
    {
        return m_it == m_end;
    }

    value_type& current() { return *m_it; }
    void advance() { ++m_it; }

private:
    typename ContainerType<Terminator, Args...>::iterator m_it, m_end;
};

通过以下测试用例，它可以满足您的期望：

int main( int argc, char* argv[] )
{   
    typedef std::vector<int> n1_t;
    typedef std::vector<std::deque<short> > n2_t;
    typedef std::list<std::vector<std::vector<std::vector<double> > > > n4_t;
    typedef std::vector<std::deque<std::vector<std::deque<std::vector<std::list<float> > > > > > n6_t;

    n1_t n1 = { 1, 2, 3, 4 };
    n2_t n2 = { {}, { 1, 2 }, {3}, {}, {4}, {}, {} };
    n4_t n4 = { { { {1.0}, {},  {}, {2.0}, {} }, { {}, {} }, { {3.0} } }, { { { 4.0 } } } };
    n6_t n6 = { { { { { {1.0f}, {},  {}, {2.0f}, {} }, { {}, {} }, { {3.0f} } }, { { { 4.0f } } } } } };

    flatten_iterator<n1_t, int> i1( n1 );
    while ( !i1.complete() )
    {
        std::cout << i1.current() << std::endl;
        i1.advance();
    }

    flatten_iterator<n2_t, short> i2( n2 );
    while ( !i2.complete() )
    {
        std::cout << i2.current() << std::endl;
        i2.advance();
    }

    flatten_iterator<n4_t, double> i4( n4 );
    while ( !i4.complete() )
    {
        std::cout << i4.current() << std::endl;
        i4.advance();
    }

    flatten_iterator<n6_t, float> i6( n6 );
    while ( !i6.complete() )
    {
        std::cout << i6.current() << std::endl;
        i6.advance();
    }
}

因此，为每种容器类型打印以下内容：

请注意，它还不能与set一起使用，因为需要一些foo来处理set迭代器返回const引用这一事实。为读者练习......： - ）

Answer 3

我到达的地方有点晚了，但我刚刚发表了a library (multidim)来解决这个问题。查看my answer to the related question了解详情。

我的解决方案从使用“伸缩嵌套”迭代器的Alex Wilson's idea中获取灵感。它增加了一些功能（例如支持只读容器，如set s，向后迭代，随机访问），并提供更愉快的界面，因为它自动检测“叶子”元素的类型。

如何展平嵌套容器的迭代器？

3 个答案: