三种遍历方法分别适用于哪些容器

C++ 中，遍历容器的方法与容器的特性有关。以下是三种遍历方法在不同容器中的适用情况：

1. 迭代器遍历

for (std::container_type<T>::iterator it = container.begin(); it != container.end(); ++it)
    std::cout << *it << std::endl;

适用容器：

  • 所有标准容器，包括：

  • 顺序容器：std::vector, std::deque, std::list, std::array, std::forward_list

  • 关联容器：std::map, std::set, std::multimap, std::multiset

  • 无序容器：std::unordered_map, std::unordered_set, std::unordered_multimap, std::unordered_multiset

  • 自定义容器（只要实现了迭代器）。

原因：

  • 迭代器是容器的通用接口，所有标准容器都支持迭代器遍历。

注意事项：

  • 关联容器和无序容器的迭代器会返回键值对的类型（例如 std::pair<const Key, T>），需要通过 ->first 和 ->second 访问键和值。

  • 迭代器类型复杂，建议用 auto 替代显式声明。

2. 基于范围的循环（C++11及更高）

for (auto &element : container)
    std::cout << element << std::endl;

适用容器：

  • 所有标准容器（与迭代器遍历一致）。

  • 支持 std::initializer_list。

  • 支持范围类类型（只要提供 begin() 和 end() 的成员或非成员函数）。

原因：

  • 范围循环依赖容器的 begin() 和 end() 方法，所有标准容器都实现了这些方法。

注意事项：

  • 关联容器返回键值对 (std::pair<const Key, T>)，需要用 element.first 和 element.second 分别访问键和值。

  • 如果容器存储的是指针类型，使用 auto & 遍历避免浅拷贝。

3. 结构化绑定 + 基于范围的循环（C++17及更高）

for (auto &[key, value] : container)
    std::cout << key << ": " << value << std::endl;

适用容器：

  • 关联容器（std::map, std::multimap, std::unordered_map, std::unordered_multimap）。

  • 其他返回结构类型的容器（如元组、键值对）。

原因：

  • 结构化绑定将容器元素解构为多个独立变量，适用于键值对类型的容器（例如 std::pair 或元组）。

注意事项：

  • 不适用于只存储单值类型的容器（例如 std::vector, std::list）。

  • 对于非键值对容器，结构化绑定会导致编译错误。

总结：容器支持情况对比

最佳实践

  1. 简单遍历：

  • 对于单值类型的容器（如 std::vector、std::list），使用范围循环简洁高效。

  1. 键值对容器：

  • 对于键值对类型（如 std::map），优先使用结构化绑定，更具可读性。

  1. 需要兼容性：

  • 如果需兼容旧标准（如 C++98/03），使用显式迭代器遍历。