Spec-Zone.ru › C++

std::inclusive_scan

Определён в заголовочном файле <numeric>
template< class InputIt, class OutputIt >
OutputIt inclusive_scan( InputIt first, InputIt last,
                         OutputIt d_first );
(1) (начиная с C++17)
(constexpr начиная с C++20)
template< class ExecutionPolicy,
          class ForwardIt1, class ForwardIt2 >
ForwardIt2 inclusive_scan( ExecutionPolicy&& policy,
                           ForwardIt1 first, ForwardIt1 last,
                           ForwardIt2 d_first );
(2) (начиная с C++17)
template< class InputIt, class OutputIt, class BinaryOp >
OutputIt inclusive_scan( InputIt first, InputIt last,
                         OutputIt d_first, BinaryOp op );
(3) (начиная с C++17)
(constexpr начиная с 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) (начиная с 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) (начиная с C++17)
(constexpr начиная с 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) (начиная с C++17)
1) Эквивалентно inclusive_scan(first, last, d_first, std::plus<>().
3) Вычисляет включительную префиксную сумму с помощью op.
Для каждого целого числа i в [0, std::distance(first, last)) последовательно выполняются следующие операции:
  1. Создаёт последовательность, состоящую из элементов [first, iter] в исходном порядке, где iter — следующий i-й итератор first.
  2. Вычисляет обобщённую некоммутативную сумму последовательности с помощью op.
  3. Присваивает результат *dest, где dest — следующий i-й итератор d_first.
5) То же, что и (3), но каждая создаваемая последовательность состоит из init, за которым следуют элементы [first, iter] в исходном порядке.
2,4,6) То же, что и (1,3,5), но выполняется в соответствии с policy.
Эти перегрузки участвуют в разрешении перегрузки только в том случае, если значение следующего выражения равно true:

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

(до C++20)

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

(начиная с C++20)

Обобщённая некоммутативная сумма последовательности элементов относительно бинарной операции binary_op определяется следующим образом:

  • Если последовательность содержит только один элемент, сумма равна значению этого элемента.
  • В противном случае последовательно выполняются следующие операции:
  1. Выбираются любые два соседних элемента elem1 и elem2 из последовательности.
  2. Вычисляется binary_op(elem1, elem2), а два элемента в последовательности заменяются результатом.
  3. Шаги 1 и 2 повторяются, пока в последовательности не останется только один элемент.


Пусть binary_op — фактическая бинарная операция:

  • Результат недетерминирован, если binary_op не является ассоциативной (например, сложение чисел с плавающей точкой).
  • Для перегрузок (1-4), если binary_op(*first, *first) не преобразуется к типу значения выражения decltype(first), программа некорректна.
  • Для перегрузок (5,6), если какое-либо из следующих значений не преобразуется к T, программа некорректна:
    • binary_op(init, *first)
    • binary_op(init, init)
    • binary_op(*first, *first)
  • Поведение не определено, если выполняется любое из следующих условий:
    • Для перегрузок (1-4) тип значения выражения decltype(first) не удовлетворяет требованиям MoveConstructible.
    • Для перегрузок (5,6) T не удовлетворяет требованиям MoveConstructible.
    • binary_op изменяет любой элемент [first, last).
    • binary_op делает недействительным любой итератор или поддиапазон [first, last].

Параметры

first, last - пара итераторов, задающая исходный диапазон элементов для суммирования
d_first - начало целевого диапазона; может совпадать с first
policy - используемая политика выполнения
init - начальное значение
op - бинарный объект-функция, применяемый к результату разыменования входных итераторов, результатам других op и init (если задано)
Требования к типам
-InputIt должен удовлетворять требованиям LegacyInputIterator.
-OutputIt должен удовлетворять требованиям LegacyOutputIterator.
-ForwardIt1, ForwardIt2 должен удовлетворять требованиям LegacyForwardIterator.

Возвращаемое значение

Итератор на элемент, следующий за последним записанным элементом.

Сложность

Пусть \(\scriptsize N\)N — это std::distance(first, last):

1,2) \(\scriptsize O(N)\)O(N) применений std::plus<>().
3-6) \(\scriptsize O(N)\)O(N) применений op.

Исключения

Перегрузки с параметром шаблона с именем ExecutionPolicy сообщают об ошибках следующим образом:

  • Если при выполнении функции, вызванной в рамках алгоритма, возникает исключение и ExecutionPolicy является одной из стандартных политик, вызывается std::terminate. Для любого другого ExecutionPolicy поведение определяется реализацией.
  • Если алгоритму не удаётся выделить память, генерируется std::bad_alloc.

Пример

#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<>{});
}

Вывод:

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

См. также

adjacent_difference
вычисляет разности между соседними элементами диапазона
(шаблон функции)
accumulate
суммирует элементы диапазона или свёртывает их
(шаблон функции)
partial_sum
вычисляет частичные суммы элементов диапазона
(шаблон функции)
transform_inclusive_scan
(C++17)
применяет вызываемый объект, а затем вычисляет включительную префиксную сумму
(шаблон функции)
exclusive_scan
(C++17)
аналогичен std::partial_sum, но исключает i-й входной элемент из i-й суммы
(шаблон функции)

© cppreference.com
Licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike Unported License v3.0.
https://en.cppreference.com/cpp/algorithm/inclusive_scan

Spec-Zone.ru

Настройки Оффлайн Что нового Помощь О нас
Spec-Zone .ru
спецификации, руководства, описания, API