Сглаживание итератора

Ответ 1

Я не знаю никакой реализации в основной библиотеке, но это выглядело как интересная проблема, поэтому я написал базовую реализацию. Я тестировал его только с тестовым примером, который я здесь представляю, поэтому я не рекомендую использовать его без дальнейшего тестирования.

Проблема немного сложнее, чем выглядит, потому что некоторые из "внутренних" контейнеров могут быть пустыми, и вам нужно пропустить их. Это означает, что продвижение flattening_iterator на одну позицию может фактически продвинуть итератор во "внешний" контейнер более чем на одну позицию. Из-за этого flattening_iterator должен знать, где конец внешнего диапазона, чтобы он знал, когда он должен остановиться.

Эта реализация представляет собой форвардный итератор. Двунаправленный итератор также должен отслеживать начало внешнего диапазона. Шаблоны функций flatten используются для упрощения построения flattening_iterator.

#include <iterator>

// A forward iterator that "flattens" a container of containers.  For example,
// a vector<vector<int>> containing { { 1, 2, 3 }, { 4, 5, 6 } } is iterated as
// a single range, { 1, 2, 3, 4, 5, 6 }.
template <typename OuterIterator>
class flattening_iterator
{
public:

    typedef OuterIterator                                outer_iterator;
    typedef typename OuterIterator::value_type::iterator inner_iterator;

    typedef std::forward_iterator_tag                iterator_category;
    typedef typename inner_iterator::value_type      value_type;
    typedef typename inner_iterator::difference_type difference_type;
    typedef typename inner_iterator::pointer         pointer;
    typedef typename inner_iterator::reference       reference;

    flattening_iterator() { }
    flattening_iterator(outer_iterator it) : outer_it_(it), outer_end_(it) { }
    flattening_iterator(outer_iterator it, outer_iterator end) 
        : outer_it_(it), 
          outer_end_(end)
    { 
        if (outer_it_ == outer_end_) { return; }

        inner_it_ = outer_it_->begin();
        advance_past_empty_inner_containers();
    }

    reference operator*()  const { return *inner_it_;  }
    pointer   operator->() const { return &*inner_it_; }

    flattening_iterator& operator++()
    {
        ++inner_it_;
        if (inner_it_ == outer_it_->end())
            advance_past_empty_inner_containers();
        return *this;
    }

    flattening_iterator operator++(int)
    {
        flattening_iterator it(*this);
        ++*this;
        return it;
    }

    friend bool operator==(const flattening_iterator& a, 
                           const flattening_iterator& b)
    {
        if (a.outer_it_ != b.outer_it_)
            return false;

        if (a.outer_it_ != a.outer_end_ && 
            b.outer_it_ != b.outer_end_ &&
            a.inner_it_ != b.inner_it_)
            return false;

        return true;
    }

    friend bool operator!=(const flattening_iterator& a,
                           const flattening_iterator& b)
    {
        return !(a == b);
    }

private:

    void advance_past_empty_inner_containers()
    {
        while (outer_it_ != outer_end_ && inner_it_ == outer_it_->end())
        {
            ++outer_it_;
            if (outer_it_ != outer_end_) 
                inner_it_ = outer_it_->begin();
        }
    }

    outer_iterator outer_it_;
    outer_iterator outer_end_;
    inner_iterator inner_it_;
};

template <typename Iterator>
flattening_iterator<Iterator> flatten(Iterator it)
{
    return flattening_iterator<Iterator>(it, it);
}

template <typename Iterator>
flattening_iterator<Iterator> flatten(Iterator first, Iterator last)
{
    return flattening_iterator<Iterator>(first, last);
}

Ниже приведен минимальный тестовый заглушка:

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <set>
#include <vector>

int main()
{
    // Generate some test data:  it looks like this:
    // { { 0, 1, 2, 3 }, { 4, 5, 6, 7 }, { 8, 9, 10, 11 } }
    std::vector<std::vector<int>> v(3);
    int i(0);
    for (auto it(v.begin()); it != v.end(); ++it)
    {
        it->push_back(i++); it->push_back(i++);
        it->push_back(i++); it->push_back(i++);
    }

    // Flatten the data and print all the elements:
    for (auto it(flatten(v.begin(), v.end())); it != v.end(); ++it)
    {
        std::cout << *it << ", ";
    }
    std::cout << "\n";

    // Or, since the standard library algorithms are awesome:
    std::copy(flatten(v.begin(), v.end()), flatten(v.end()), 
              std::ostream_iterator<int>(std::cout, ", "));
}

Как я уже сказал в начале, я не проверял это полностью. Дайте мне знать, если вы найдете какие-либо ошибки, и я буду рад их исправить.

Ответ 2

Я решил немного "улучшить" концепцию итератора сглаживания, хотя, как заметил Джеймс, вы застряли с использованием диапазонов (за исключением самого внутреннего контейнера), поэтому я просто использовал диапазоны сквозных и, следовательно, получил сплющенный диапазон, с произвольной глубиной.

Сначала я использовал строительный кирпич:

template <typename C>
struct iterator { using type = typename C::iterator; };

template <typename C>
struct iterator<C const> { using type = typename C::const_iterator; };

И затем определил (очень минимальную) концепцию ForwardRange:

template <typename C>
class ForwardRange {
    using Iter = typename iterator<C>::type;
public:
    using pointer = typename std::iterator_traits<Iter>::pointer;
    using reference = typename std::iterator_traits<Iter>::reference;
    using value_type = typename std::iterator_traits<Iter>::value_type;

    ForwardRange(): _begin(), _end() {}

    explicit ForwardRange(C& c): _begin(begin(c)), _end(end(c)) {}

    // Observers
    explicit operator bool() const { return _begin != _end; }

    reference operator*() const { assert(*this); return *_begin; }
    pointer operator->() const { assert(*this); return &*_begin; }

    // Modifiers
    ForwardRange& operator++() { assert(*this); ++_begin; return *this; }
    ForwardRange operator++(int) { ForwardRange tmp(*this); ++*this; return tmp; }

private:
    Iter _begin;
    Iter _end;
}; // class ForwardRange

Это наш строительный кирпич здесь, хотя на самом деле мы могли бы обойтись только остальными:

template <typename C, size_t N>
class FlattenedForwardRange {
    using Iter = typename iterator<C>::type;
    using Inner = FlattenedForwardRange<typename std::iterator_traits<Iter>::value_type, N-1>;
public:
    using pointer = typename Inner::pointer;
    using reference = typename Inner::reference;
    using value_type = typename Inner::value_type;

    FlattenedForwardRange(): _outer(), _inner() {}

    explicit FlattenedForwardRange(C& outer): _outer(outer), _inner() {
        if (not _outer) { return; }
        _inner = Inner{*_outer};
        this->advance();
    }

    // Observers
    explicit operator bool() const { return static_cast<bool>(_outer); }

    reference operator*() const { assert(*this); return *_inner; }
    pointer operator->() const { assert(*this); return _inner.operator->(); }

    // Modifiers
    FlattenedForwardRange& operator++() { ++_inner; this->advance(); return *this; }
    FlattenedForwardRange operator++(int) { FlattenedForwardRange tmp(*this); ++*this; return tmp; }

private:
    void advance() {
        if (_inner) { return; }

        for (++_outer; _outer; ++_outer) {
            _inner = Inner{*_outer};
            if (_inner) { return; }
        }
        _inner = Inner{};
    }

    ForwardRange<C> _outer;
    Inner _inner;
}; // class FlattenedForwardRange

template <typename C>
class FlattenedForwardRange<C, 0> {
    using Iter = typename iterator<C>::type;
public:
    using pointer = typename std::iterator_traits<Iter>::pointer;
    using reference = typename std::iterator_traits<Iter>::reference;
    using value_type = typename std::iterator_traits<Iter>::value_type;

    FlattenedForwardRange(): _range() {}

    explicit FlattenedForwardRange(C& c): _range(c) {}

    // Observers
    explicit operator bool() const { return static_cast<bool>(_range); }

    reference operator*() const { return *_range; }
    pointer operator->() const { return _range.operator->(); }

    // Modifiers
    FlattenedForwardRange& operator++() { ++_range; return *this; }
    FlattenedForwardRange operator++(int) { FlattenedForwardRange tmp(*this); ++*this; return tmp; }

private:
    ForwardRange<C> _range;
}; // class FlattenedForwardRange

И, видимо, он работает

Ответ 3

вы можете сделать один, используя фасад итератора в boost.

Я написал продукт итератора, который вы можете использовать в качестве шаблона, возможно: http://code.google.com/p/asadchev/source/browse/trunk/work/cxx/iterator/product.hpp

Ответ 4

Я прихожу немного поздно здесь, но я только что опубликовал библиотеку (multidim) для решения этой проблемы. Использование довольно просто: использовать ваш пример,

#include "multidim.hpp"

// ... create "s" as in your example ...

auto view = multidim::makeFlatView(s);
// view offers now a flattened view on s

// You can now use iterators...
for (auto it = begin(view); it != end(view); ++it) cout << *it << endl;

// or a simple range-for loop
for (auto value : view) cout << value;

Библиотека имеет только заголовок и не имеет зависимостей. Требуется С++ 11, хотя.