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std::exclusive_scan

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定义于头文件 <numeric>
template< class InputIt, class OutputIt, class T >
OutputIt exclusive_scan( InputIt first, InputIt last,
                         OutputIt d_first, T init );
(1) (C++17 起)
(C++20 起 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) (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) (C++17 起)
(C++20 起 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) (C++17 起)
1) 等价于 exclusive_scan(first, last, d_first, init, std::plus<>()。
3) 使用 op 计算排他性前缀和。
对于每个整数 i 在 [0, std::distance(first, last)) 中,按顺序执行以下操作:
  1. 创建一个序列,该序列由 init 后跟按顺序的 [first, iter) 的元素组成,其中 iter 是 i-th 的下一个迭代器 first。
  2. 计算序列上关于 op 的广义非交换和。
  3. 将结果赋值给 *dest,其中 dest 是 i-th 的下一个迭代器 d_first。
2,4) 与 (1,3) 相同,但根据 policy 执行。
这些重载仅在以下表达式的值为 true 时参与重载决议:

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

(C++20 前)

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

(C++20 起)

一个元素序列上关于二元操作 的广义非交换和binary_op定义如下:

  • 如果序列只有一个元素,则和就是该元素的值。
  • 否则,按顺序执行以下操作:
  1. 从序列中选择任意两个相邻的元素 elem1 和 elem2。
  2. 计算 binary_op(elem1, elem2) 并用结果替换序列中的这两个元素。
  3. 重复步骤 1 和 2,直到序列中只剩下一个元素。


给定 binary_op 作为实际的二元操作:

  • 如果 binary_op 不是结合的(例如浮点数加法),则结果是不确定的。
  • 如果以下任何值不可转换为 T,则程序非良构:
  • 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 MoveConstructible。
  • binary_op 修改 [first, last) 的任何元素。
  • binary_op 使 [first, last] 的任何迭代器或子范围失效。

参数

first, last - 定义待求和元素 范围 的迭代器对
d_first - 目标范围的起始位置;可等于 first
policy - 使用的 执行策略
init - 初始值
op - 二元 函数对象 ,将应用于解引用输入迭代器的结果、其他 op 的结果以及 init
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

返回值

指向已写入的最后一个元素之后位置的迭代器。

复杂度

给定 N 为 std:: distance ( first, last ) :

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

异常

带有名为 ExecutionPolicy 模板参数的重载按以下方式报告错误:

  • 如果作为算法一部分调用的函数执行抛出异常,且 ExecutionPolicy 是某个 标准策略 ,则调用 std::terminate 。对于任何其他 ExecutionPolicy ,其行为由实现定义。
  • 如果算法无法分配内存,则抛出 std::bad_alloc 。

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

参见

计算范围内相邻元素的差值
(函数模板)
对范围内的元素进行求和或折叠操作
(函数模板)
计算元素范围的部分和
(函数模板)
应用可调用对象后计算排除性扫描
(函数模板)
类似于 std::partial_sum ,在第 i 个和中包含第 i 个输入元素
(函数模板)