標準反復子の範囲でハーフオープン間隔 [begin, end) が使用されるのはなぜですか?

標準イテレータ範囲規則を理解する [begin, end)

標準ではイテレータ範囲を [begin, end) として定義します。ここで、end () は実際の終了の 1 つ先を表します。これは、範囲が最後で終了するという直感的な概念とは異なります。この設計決定の背後にある理論的根拠には検討の価値があります。

ダイクストラの議論

コンピュータ サイエンスへの貢献で知られるエドガー ダイクストラは、ハーフオープン コンベンションに対して説得力のある議論を提供しました。

• 単純な範囲サイズ決定: 範囲のサイズは、終了 - 開始として簡単に計算できます。これにより、計算が簡略化されます。
• 縮退の自然性: 範囲が空の範囲に縮退するため、下限 (開始) を含む方がより自然に感じられます。さらに、下限を除外すると、「先頭の 1 つ前」センチネル値の存在が必要となり、概念が複雑になります。

アルゴリズム設計の利点

[begin, end) 規則は、複数の入れ子または反復処理を扱う場合のアルゴリズム設計に利点をもたらします。範囲ベースの構造:

• 自然な連鎖: 範囲は、補正やオフセットを必要とせずに自然に連鎖できます。
• 読み取り可能な反復ループ: 標準の反復ループ (for (it = begin; it != end; it)) は、end - begin 回実行されます。簡潔で読みやすい構造。
• 空の範囲の処理: 両端が含まれないため、空の範囲の処理が簡素化されます。

ゼロから開始

ゼロから開始する慣例により、設計の単純さ:

• 自然な表現: N 個の要素の範囲が指定された場合、0 は「始まり」を表し、[0, N) の範囲表現が可能になります。どれでも

結論

ハーフオープンレンジ規則 [begin, end) は、アルゴリズム設計を簡素化し、直感的な操作を可能にすることを目的とした意図的な設計選択です。範囲を操作し、効率的で明確なコードを保証します。この設計原則は、現代のプログラミングの重要な基礎となっています。

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