Iteradores y su uso en la STL de C++

La biblioteca estándar de C++ (STL) se basa en una poderosa abstracción llamada iterador, que permite recorrer estructuras de datos de forma uniforme. Los iteradores son una parte fundamental de los contenedores STL (vector, list, map, set…) y ofrecen un mecanismo coherente para avanzar de un elemento a otro. En este artículo se explican los tipos de iteradores, cómo utilizarlos y cómo interactúan con los algoritmos de la STL.

1) ¿Qué es un iterador?

Un iterador es un objeto que permite acceder a los elementos de un contenedor. Se comporta de forma similar a un puntero, pero está completamente abstraído por la STL.

Sus funciones principales:

• Recorrer un contenedor
• Leer o modificar elementos
• Trabajar con algoritmos de la STL (sort, find, count…)

Ejemplo

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

int main() {
    vector<int> v = {10, 20, 30};

    vector<int>::iterator it = v.begin();

    cout << *it; // 10
}

2) Tipos de iteradores

Los contenedores STL admiten diferentes categorías de iteradores:

• Input Iterator – solo lectura
• Output Iterator – solo escritura
• Forward Iterator – avance hacia adelante
• Bidirectional Iterator – adelante y atrás
• Random Access Iterator – acceso aleatorio, como un puntero

Ejemplos:
vector → random access iterator
list → bidirectional iterator
map/set → bidirectional iterator

3) begin() y end()

Todos los contenedores STL proporcionan dos funciones esenciales:

• begin() → apunta al primer elemento
• end() → apunta a la posición después del último elemento

vector<int> v = {1, 2, 3};

for (auto it = v.begin(); it != v.end(); ++it) {
    cout << *it << " ";
}

4) Iterador constante (const_iterator)

Un iterador constante se utiliza para acceso de solo lectura; no permite modificar los elementos.

vector<int> v = {10, 20, 30};

vector<int>::const_iterator it = v.begin();

// *it = 50; // ERROR: no se puede modificar mediante const_iterator

cout << *it;

5) Iteradores inversos (rbegin & rend)

Permiten recorrer un contenedor en sentido inverso.

vector<int> v = {1, 2, 3};

for (auto it = v.rbegin(); it != v.rend(); ++it) {
    cout << *it << " ";
}
// Salida: 3 2 1

6) Modificar elementos con iteradores

vector<int> v = {10, 20, 30};

for (auto it = v.begin(); it != v.end(); ++it) {
    *it *= 2;
}

for (int x : v)
    cout << x << " ";
// Salida: 20 40 60

7) Iteradores y algoritmos STL

Todos los algoritmos STL funcionan mediante iteradores.

Uso con sort

#include <algorithm>

vector<int> v = {50, 20, 10};

sort(v.begin(), v.end());

Uso con find

auto it = find(v.begin(), v.end(), 20);

Uso con count

int c = count(v.begin(), v.end(), 10);

8) Iterar sobre map y set

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

int main() {
    map<string, int> ages = {
        {"Carlos", 25},
        {"María", 30},
        {"Javier", 28}
    };

    for (auto it = ages.begin(); it != ages.end(); ++it) {
        cout << it->first << " : " << it->second << endl;
    }
}

9) Eliminar un elemento usando un iterador

Los iteradores permiten eliminar un elemento específico de forma precisa.

vector<int> v = {10, 20, 30, 40};

auto it = find(v.begin(), v.end(), 20);

if (it != v.end())
    v.erase(it);

10) Ventajas de usar iteradores

• Independencia del tipo de contenedor
• Código más claro y legible
• Total compatibilidad con los algoritmos STL
• Acceso eficiente a la memoria

11) TL;DR

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