C++软件设计模式之迭代器模式

迭代器模式是一种行为设计模式，它允许你顺序访问一个聚合对象的元素，而不暴露其底层表示。在C++软件设计中，迭代器模式的主要目的是将数据的遍历行为与数据结构本身分离，使得数据结构的修改不会影响到遍历代码。

目的和意图

1. 解耦遍历与数据结构：迭代器模式使得遍历算法独立于数据结构的实现。这意味着你可以改变数据结构的内部表示，而不需要修改遍历代码。

2. 提供统一的访问接口：无论底层数据结构如何，迭代器都提供了一套统一的接口来访问元素，使得客户端代码更加简洁和易读。

3. 支持多种遍历方式：通过实现不同的迭代器，可以支持对同一数据结构的不同遍历方式，例如前序遍历、中序遍历、后序遍历等。

普通树数据结构叶节点访问迭代器的C++示例代码

下面是一个简单的C++示例，展示了如何为一棵普通树数据结构实现一个叶节点访问迭代器。

首先，定义树节点的结构：

#include 
#include 

struct TreeNode {
    int value;
    std::vector children;

    TreeNode(int val) : value(val) {}
};

接下来，定义一个迭代器类，用于遍历树的叶节点：

class LeafIterator {
public:
    using iterator_category = std::forward_iterator_tag;
    using value_type = TreeNode;
    using difference_type = std::ptrdiff_t;
    using pointer = TreeNode*;
    using reference = TreeNode&;

    LeafIterator(TreeNode* node = nullptr) : current_(node) {}

    reference operator*() const {
        return *current_;
    }

    pointer operator->() const {
        return current_;
    }

    LeafIterator& operator++() {
        // Move to the next leaf node
        if (current_ == nullptr) {
            return *this;
        }

        // Find the next leaf node
        while (!stack_.empty() || current_->children.size() > 0) {
            if (current_->children.size() > 0) {
                stack_.push_back(current_);
                current_ = current_->children[0];
            } else {
                // Found a leaf node
                break;
            }
        }

        if (current_ != nullptr && current_->children.empty()) {
            // Move to the next lea