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std::inclusive_scan

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Definiert in Header <numeric>
template< class InputIt, class OutputIt >
OutputIt inclusive_scan( InputIt first, InputIt last,
                         OutputIt d_first );
(1) (seit C++17)
(constexpr seit C++20)
template< class ExecutionPolicy,
          class ForwardIt1, class ForwardIt2 >
ForwardIt2 inclusive_scan( ExecutionPolicy&& policy,
                           ForwardIt1 first, ForwardIt1 last,
                           ForwardIt2 d_first );
(2) (seit C++17)
template< class InputIt, class OutputIt, class BinaryOp >
OutputIt inclusive_scan( InputIt first, InputIt last,
                         OutputIt d_first, BinaryOp op );
(3) (seit C++17)
(constexpr seit C++20)
template< class ExecutionPolicy,
          class ForwardIt1, class ForwardIt2, class BinaryOp >
ForwardIt2 inclusive_scan( ExecutionPolicy&& policy,
                           ForwardIt1 first, ForwardIt1 last,
                           ForwardIt2 d_first, BinaryOp op );
(4) (seit C++17)
template< class InputIt, class OutputIt,
          class BinaryOp, class T >
OutputIt inclusive_scan( InputIt first, InputIt last,
                         OutputIt d_first, BinaryOp op, T init );
(5) (seit C++17)
(constexpr seit C++20)
template< class ExecutionPolicy,
          class ForwardIt1, class ForwardIt2,
          class BinaryOp, class T >
ForwardIt2 inclusive_scan( ExecutionPolicy&& policy,
                           ForwardIt1 first, ForwardIt1 last,
                           ForwardIt2 d_first, BinaryOp op, T init );
(6) (seit C++17)
1) Äquivalent zu inclusive_scan(first, last, d_first, std::plus<>().
3) Berechnet die inklusive Präfixsumme mit op.
Für jede ganze Zahl i in [0, std::distance(first, last)) werden nacheinander die folgenden Operationen ausgeführt:
  1. Erzeugt eine Sequenz, die aus den Elementen von [first, iter] in der Reihenfolge gebildet wird, wobei iter der nächste ite Iterator von first ist.
  2. Berechnet die verallgemeinerte nichtkommutative Summe der Sequenz über op.
  3. Weist das Ergebnis *dest zu, wobei dest der nächste ite Iterator von d_first ist.
5) Dasselbe wie (3), aber jede erzeugte Sequenz wird durch init gefolgt von den Elementen von [first, iter] in der Reihenfolge gebildet.
2,4,6) Dasselbe wie (1,3,5), aber ausgeführt gemäß policy.
Diese Überladungen nehmen nur an der Überladungsauflösung teil, wenn der Wert des folgenden Ausdrucks true ist:

std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>>

(bis C++20)

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

(seit C++20)

Die verallgemeinerte, nichtkommutative Summe einer Sequenz von Elementen über eine binäre Operation binary_op ist wie folgt definiert:

  • Wenn die Sequenz nur ein Element hat, ist die Summe der Wert des Elements.
  • Andernfalls werden nacheinander die folgenden Operationen ausgeführt:
  1. Wählt zwei beliebige benachbarte Elemente elem1 und elem2 aus der Sequenz aus.
  2. Berechnet binary_op(elem1, elem2) und ersetzt die beiden Elemente in der Sequenz durch das Ergebnis.
  3. Wiederholt die Schritte 1 und 2, bis nur noch ein Element in der Sequenz vorhanden ist.


Gegeben binary_op als die tatsächliche binäre Operation:

  • Das Ergebnis ist nichtdeterministisch, wenn binary_op nicht assoziativ ist (z. B. Gleitkomma-Addition).
  • Für Überladungen (1-4), wenn binary_op(*first, *first) nicht in den Werttyp von decltype(first) konvertierbar ist, ist das Programm fehlerhaft.
  • Für Überladungen (5,6), wenn einer der folgenden Werte nicht in T konvertierbar ist, ist das Programm fehlerhaft:
  • binary_op(init, *first)
  • binary_op(init, init)
  • binary_op(*first, *first)
  • Wenn eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist, ist das Verhalten undefiniert:
  • Für Überladungen (1-4) ist der Werttyp von decltype(first) nicht MoveConstructible.
  • Für Überladungen (5,6) ist T nicht MoveConstructible.
  • binary_op modifiziert ein beliebiges Element von [first, last).
  • binary_op macht einen beliebigen Iterator oder Teilbereich von [first, last] ungültig.

Parameter

first, last - das Iteratorpaar, das den Quell-bereich der zu summierenden Elemente definiert
d_first - der Anfang des Ziel-bereichs; kann gleich first
sein policy - die Ausführungsrichtlinie
, die verwendet werden soll init -
der Anfangswert op - binäres Funktionsobjektop, das auf das Ergebnis des Dereferenzierens der Eingabeiteratoren, die Ergebnisse anderer init und
(falls angegeben) angewendet wird
Typanforderungen
InputIt- muss die Anforderungen von LegacyInputIterator
erfüllen.
OutputIt- muss die Anforderungen von LegacyOutputIterator
erfüllen.
ForwardIt1, ForwardIt2- muss die Anforderungen von LegacyForwardIterator

erfüllen.

Rückgabewert

Iterator zum Element nach dem zuletzt geschriebenen Element.

Komplexität\(\scriptsize N\)Nstd::distance(first, last) als

: \(\scriptsize O(N)\)O(N)std::plus<>() Anwendungen von
. \(\scriptsize O(N)\)O(N)op Anwendungen von

.

AusnahmenExecutionPolicyDie Überladungen mit einem Vorlagenparameter namens

  • melden Fehler wie folgt: ExecutionPolicyWenn die Ausführung einer als Teil des Algorithmus aufgerufenen Funktion eine Ausnahme auslöst und eine der Standardrichtlinien ist, wird std::terminateExecutionPolicy aufgerufen. Für jede andere
  • ist das Verhalten implementationsdefiniert.Wenn der Algorithmus keinen Speicher zuweisen kann, wird std::bad_alloc

ausgelöst.

#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<>{});
}

Diesen Code ausführen

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

Ausgabe:

adjacent_difference
berechnet die Differenzen zwischen benachbarten Elementen in einem Bereich
accumulate
summiert oder faltet einen Bereich von Elementen
partial_sum
berechnet die Partialsumme eines Bereichs von Elementen
transform_inclusive_scan
(C++17)
wendet ein aufrufbares Objekt an und berechnet dann eine inklusive Scanoperation
exclusive_scan
(C++17)ähnlich wie std::partial_sum, schließt das ite Eingabeelement von der iten
Summe aus
(Funktionsvorlage)