STL-begin,end-end最后一个元素的后一个哨兵

2025-03-14 约 543 字预计阅读 2 分钟

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STL [begin,end) | end()最后一个元素的后一个（哨兵）

在 C++ STL 中， 包前不包后 是指迭代器/指针范围采用 左闭右开 的数学区间表示方式 [begin, end) ，即包含起始位置但不包含结束位置。这与 arr.end() 的指针特性密切相关，具体可通过以下代码示例理解：

一、包前不包后的含义

假设我们有一个 vector<int> arr = {5,3,7,1}; ：

sort(arr.begin(), arr.begin()+2); // 对前两个元素排序（索引 0~1）

此时排序范围是 arr[0] 和 arr[1] ，而 **arr.begin()+2

指向的 arr[2]

不参与排序，这就是「包前不包后」的体现。**

二、arr.end() 的指向

arr.end()

指向容器最后一个有效元素的下一个位置

（类似于哨兵位），而非最后一个元素本身。例如：

vector<int> arr = {5,3,7,1};
auto it = arr.end();  // it 指向 arr[4]（虚拟位置）

通过遍历可以验证：

for (auto p = arr.begin(); p != arr.end(); ++p) {
    cout << *p << " "; // 输出 5 3 7 1
}

循环会在 p == arr.end() 时终止，因此不会访问越界内存。

三、代码示例：排序与反转

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;

int main() {
    vector<int> arr = {5,3,7,1};
    vector<int> arr2 = {9,2,4};
    
    // 整体交换
    arr.swap(arr2);  // 现在 arr={9,2,4}, arr2={5,3,7,1} [7]
    
    // 排序（范围包前不包后）
    sort(arr.begin(), arr.end());  // 排序后 arr={2,4,9}
    for (auto x : arr) cout << x << " "; // 输出 2 4 9
    
    // 反转（范围同样是[begin, end)）
    reverse(arr.begin(), arr.end()); // 反转后 arr={9,4,2}
    return 0;
}

四、关键总结


概念	说明
包前不包后	操作区间为 `[begin, end)` ，确保不越界且逻辑统一
arr.end() 指向	容器末尾的「虚拟哨兵位」，用于标识循环终止条件
swap 操作	直接交换两个容器的内部数据指针，时间复杂度 O(1)

注：「end() 指向最后一个元素的后一个」，实际指向尾部哨兵位