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std::exclusive_scan

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(C++17)   
exclusive_scan
(C++17)
未初始化内存上的操作
 
 
定义在头文件 <numeric>
template< class InputIt, class OutputIt, class T >

OutputIt exclusive_scan( InputIt first, InputIt last,

                         OutputIt d_first, T init );
(1) (自 C++17 起)
(自 C++20 起为 constexpr)
template< class ExecutionPolicy,

          class ForwardIt1, class ForwardIt2, class T >
ForwardIt2 exclusive_scan( ExecutionPolicy&& policy,
                           ForwardIt1 first, ForwardIt1 last,

                           ForwardIt2 d_first, T init );
(2) (自 C++17 起)
template< class InputIt, class OutputIt,

          class T, class BinaryOp >
OutputIt exclusive_scan( InputIt first, InputIt last,

                         OutputIt d_first, T init, BinaryOp op );
(3) (自 C++17 起)
(自 C++20 起为 constexpr)
template< class ExecutionPolicy,

          class ForwardIt1, class ForwardIt2,
          class T, class BinaryOp >
ForwardIt2 exclusive_scan( ExecutionPolicy&& policy,
                           ForwardIt1 first, ForwardIt1 last,

                           ForwardIt2 d_first, T init, BinaryOp op );
(4) (自 C++17 起)
1) 等效于 exclusive_scan(first, last, d_first, init, std::plus<>().
3) 使用 op 计算排他性前缀和。
对于 [0std::distance(first, last)) 中的每个整数 i,按顺序执行以下操作
  1. 创建一个由 init 以及 [firstiter) 中的元素按顺序组成的序列,其中 iterfirst 的下一个 i
    th
    迭代器。
  2. 计算序列在 op 上的广义非交换和。
  3. 将结果分配给 *dest,其中 destd_first 的下一个 i
    th
    迭代器。
2,4)(1,3) 相同,但根据 policy 执行。
只有在

std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>>true 时,这些重载才会参与重载解析。

(直到 C++20)

std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>>true

(自 C++20 起)

广义非交换和 在二元运算 binary_op 上的元素序列定义如下

  • 如果序列只有一个元素,则和为该元素的值。
  • 否则,按顺序执行以下操作
  1. 从序列中选择任意两个相邻元素 elem1elem2
  2. 计算 binary_op(elem1, elem2) 并用结果替换序列中的两个元素。
  3. 重复步骤 1 和 2,直到序列中只有一个元素。


给定 binary_op 作为实际的二元运算符

  • 如果 binary_op 不是结合的(例如浮点加法),则结果是非确定性的。
  • 如果以下任何值不可转换为 T,则程序格式错误
  • binary_op(init, *first)
  • binary_op(init, init)
  • binary_op(*first, *first)
  • 如果满足以下任何条件,则行为未定义
  • T 不是 可移动构造.
  • binary_op 修改 [firstlast) 中的任何元素。
  • binary_op 使 [firstlast] 中的任何迭代器或子范围失效。

内容

[编辑] 参数

first, last - 要累加的元素范围
d_first - 目标范围的起始位置;可能等于 first
policy - 要使用的执行策略。有关详细信息,请参见 执行策略
init - 初始值
op - 将应用于对输入迭代器解引用结果、其他 op 的结果以及 init 的结果的二元 函数对象
类型要求
-
InputIt 必须满足 传统输入迭代器 的要求。
-
OutputIt 必须满足 传统输出迭代器 的要求。
-
ForwardIt1, ForwardIt2 必须满足 传统前向迭代器 的要求。

[编辑] 返回值

指向写入的最后一个元素后的元素的迭代器。

[编辑] 复杂度

给定 N 作为 std::distance(first, last)

1,2) O(N)std::plus<>() 应用。
3,4) O(N)op 应用。

[编辑] 异常

具有名为 ExecutionPolicy 的模板参数的重载报告错误如下

  • 如果作为算法的一部分调用的函数的执行抛出异常,并且 ExecutionPolicy标准策略 之一,则调用 std::terminate。对于任何其他 ExecutionPolicy,行为是实现定义的。
  • 如果算法无法分配内存,则抛出 std::bad_alloc

[编辑] 示例

#include <functional>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <numeric>
#include <vector>
 
int main()
{
    std::vector data{3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6};
 
    std::cout << "Exclusive sum: ";
    std::exclusive_scan(data.begin(), data.end(),
                        std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "),
                        0);
 
    std::cout << "\nInclusive sum: ";
    std::inclusive_scan(data.begin(), data.end(),
                        std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));
 
    std::cout << "\n\nExclusive product: ";
    std::exclusive_scan(data.begin(), data.end(),
                        std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "),
                        1, std::multiplies<>{});
 
    std::cout << "\nInclusive product: ";
    std::inclusive_scan(data.begin(), data.end(),
                        std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "),
                        std::multiplies<>{});
}

输出

Exclusive sum: 0 3 4 8 9 14 23 25
Inclusive sum: 3 4 8 9 14 23 25 31
 
Exclusive product: 1 3 3 12 12 60 540 1080
Inclusive product: 3 3 12 12 60 540 1080 6480

[编辑] 参见

计算范围中相邻元素之间的差异
(函数模板) [编辑]
累加或折叠元素范围
(函数模板) [编辑]
计算元素范围的偏和
(函数模板) [编辑]
应用可调用对象,然后计算排他性扫描
(函数模板) [编辑]
类似于 std::partial_sum,包括 ith 输入元素在 ith 和中
(函数模板) [编辑]