C++ STL-algorithm.reverse()函数

在 C++ STL 中，reverse() 函数是非常常用的一个函数。该函数可以用于将某个区间内的元素的顺序进行反转。

reverse() 函数的语法

reverse() 函数定义如下：

void reverse (BidirectionalIterator first, BidirectionalIterator last);

其中，

• BidirectionalIterator：是一个泛型类型，代表一个双向迭代器；
• first：表示将要反转的区间的第一个元素的迭代器；
• last：表示将要反转的区间的最后一个元素的下一个位置的迭代器。

reverse() 函数的用法

下面是一个简单的示例，演示了如何使用 reverse() 函数将一个数组的元素进行反转：

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

int main()
{
    int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    
    cout << "原数组：";
    for(int i = 0; i < n; i++)
    {
        cout << arr[i] << " ";
    }
    cout << endl;
    
    reverse(arr, arr + n);
    
    cout << "反转后的数组：";
    for(int i = 0; i < n; i++)
    {
        cout << arr[i] << " ";
    }
    cout << endl;
    
    return 0;
}

输出结果如下：

原数组：1 2 3 4 5 6 
反转后的数组：6 5 4 3 2 1 

上面的示例中，使用 reverse() 函数将数组 arr 中的元素进行了反转。在调用 reverse() 函数时，需要将数组的开始位置和结束位置作为参数传递。

另外，由于 reverse() 函数是通用的（Generic），因此目标区间内的元素类型不一定非得是 int 类型。我们可以将其替换成我们自己定义的某个类的迭代器，让其能够正常工作，例如：

class User
{
public:
    User(string name, int age) : name_(name), age_(age) {}
    
    string getName() const { return name_; }
    int getAge() const { return age_; }
    
    bool operator < (const User& u) const { return age_ < u.age_; }
    
private:
    string name_;
    int age_;
};

int main()
{
    vector<User> users = { User("Alice", 20), User("Bob", 30), User("Carl", 40) };
    reverse(users.begin(), users.end());
    return 0;
}

reverse() 函数的时间复杂度

reverse() 函数底层使用的是 STL 的泛型算法，算法的时间复杂度是 $O(N)$，其中 $N$ 是目标区间内元素的数量。

reverse() 函数的注意事项

• reverse() 函数只适用于双向迭代器或者更高级别的迭代器，例如随机访问迭代器，因为反转要修改元素的顺序，双向迭代器可以向前和向后移动，因此它们可以通过修改前驱与后继的指针的值来反转元素顺序；
• reverse() 函数不能用于元素数量为零的区间，否则将触发未定义行为；
• reverse() 函数不会对元素进行比较，因此调用该函数可以反转任何类型的元素的顺序；
• reverse() 函数虽然可以修改元素顺序，但是它不会修改元素值。也就是说，反转前后元素的值是不变的；
• reverse() 函数会反转目标区间内的所有元素，因此在使用该函数时需要注意目标区间的大小，防止数组越界。