std::transform_inclusive_scan

定义于头文件 `<numeric>`
template< class InputIt, class OutputIt, class BinaryOp, class UnaryOp > OutputIt transform_inclusive_scan ( InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first, BinaryOp binary_op, UnaryOp unary_op );	(1)	(since C++17) (constexpr since C++20)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt1, class ForwardIt2, class BinaryOp, class UnaryOp > ForwardIt2 transform_inclusive_scan ( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt1 first, ForwardIt1 last, ForwardIt2 d_first, BinaryOp binary_op, UnaryOp unary_op );	(2)	(since C++17)
template< class InputIt, class OutputIt, class BinaryOp, class UnaryOp, class T > OutputIt transform_inclusive_scan ( InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first, BinaryOp binary_op, UnaryOp unary_op, T init );	(3)	(since C++17) (constexpr since C++20)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt1, class ForwardIt2, class BinaryOp, class UnaryOp, class T > ForwardIt2 transform_inclusive_scan ( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt1 first, ForwardIt1 last, ForwardIt2 d_first, BinaryOp binary_op, UnaryOp unary_op, T init );	(4)	(since C++17)

1) 使用 op 计算包含性的前缀和。

对于 [0, std::distance(first, last)) 中的每个整数 i，按顺序执行以下操作

创建一个序列，该序列由通过 unary_op 依序从 [first, iter] 的元素转换而来的值组成，其中 iter 是 first 的第 i 个迭代器。
计算序列在 binary_op 上的广义非交换和。
将结果赋值给 *dest，其中 dest 是 d_first 的第 i 个迭代器。

3) 与 (1) 相同，但每个创建的序列由 init 以及 [first, iter] 的元素依序组成。

2,4) 与 (1,3) 相同，但根据 policy 执行。

仅当满足以下所有条件时，这些重载才参与重载决议

std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>> 为 true。	(直到 C++20)
std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>> 为 true。	(自 C++20 起)

序列元素在二元运算 binary_op 上的广义非交换和定义如下

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

从序列中选择任意两个相邻元素 elem1 和 elem2。
计算 binary_op(elem1, elem2) 并将序列中的这两个元素替换为结果。
重复步骤 1 和 2，直到序列中只有一个元素。

如果 binary_op 不具有结合性（例如浮点加法），则结果是不确定的。

对于重载 (1,2)，如果 binary_op(unary_op(*first), unary_op(*first)) 不能转换为值类型 decltype(first)，则程序是非良构的。

对于重载 (3,4)，如果以下任何值不能转换为 T，则程序是非良构的

binary_op(init, init)
binary_op(init, unary_op(*first))
binary_op(unary_op(*first), unary_op(*first))

如果满足以下任一条件，则行为未定义

对于重载 (1,2)，decltype(first) 的值类型不是 MoveConstructible。
对于重载 (3,4)，T 不是 MoveConstructible。
unary_op 或 binary_op 修改了 [first, last) 的任何元素。
unary_op 或 binary_op 使 [first, last] 的任何迭代器或子范围失效。

[编辑] 参数

first, last	-	定义要进行求和的元素范围的迭代器对
d_first	-	目标范围的起始；可能与 first 相等
policy	-	要使用的执行策略
init	-	初始值
unary_op	-	将应用于输入范围中每个元素的一元函数对象。返回类型必须可接受作为 binary_op 的输入。
binary_op	-	将应用于 unary_op 的结果、其他 binary_op 的结果以及（如果提供）init 的二元函数对象
类型要求
- `InputIt` 必须满足 LegacyInputIterator 的要求。
- `OutputIt` 必须满足 LegacyOutputIterator 的要求。
- `ForwardIt1, ForwardIt2` 必须满足 LegacyForwardIterator 的要求。

[编辑] 返回值

指向写入的最后一个元素之后的位置的迭代器。

[编辑] 复杂度

给定 $\scriptsize N$ $N$ 为 std::distance(first, last)

1-4) 分别应用 unary_op 和 binary_op

O(N)

次。

[编辑] 异常

带有名为 ExecutionPolicy 的模板参数的重载按如下方式报告错误

如果作为算法一部分调用的函数的执行抛出异常，并且 ExecutionPolicy 是标准策略之一，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，则会抛出 std::bad_alloc。

[编辑] 注解

unary_op 永远不会应用于 init。

参数 init 出现在最后，这与 std::transform_exclusive_scan 不同，因为它对于此函数是可选的。

[编辑] 示例

运行此代码

#include <functional>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <numeric>
#include <vector>
 
int main()
{
    std::vector data{3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6};
 
    auto times_10 = [](int x) { return x * 10; };
 
    std::cout << "10 times exclusive sum: ";
    std::transform_exclusive_scan(data.begin(), data.end(),
                                  std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "),
                                  0, std::plus<int>{}, times_10);
    std::cout << "\n10 times inclusive sum: ";
    std::transform_inclusive_scan(data.begin(), data.end(),
                                  std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "),
                                  std::plus<int>{}, times_10);
    std::cout << '\n';
}

输出

10 times exclusive sum: 0 30 40 80 90 140 230 250 
10 times inclusive sum: 30 40 80 90 140 230 250 310

[编辑] 参见

partial_sum	计算元素范围的部分和 (函数模板) [编辑]
transform	将函数应用于元素范围，并将结果存储在目标范围中 (函数模板) [编辑]
inclusive_scan (C++17)	类似于 std::partial_sum，在第 $i$ ^th 个和中包含第 $i$ ^th 个输入元素 (函数模板) [编辑]
transform_exclusive_scan (C++17)	应用可调用对象，然后计算互斥扫描 (函数模板) [编辑]

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