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std::transform_inclusive_scan

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transform_inclusive_scan
(C++17)

Operationen auf uninitialisiertem Speicher
 
 
Definiert in der Header-Datei <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) (seit C++17)
(constexpr seit 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) (seit 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) (seit C++17)
(constexpr seit 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) (seit C++17)
1) Berechnet die inklusive Präfixsumme unter Verwendung von op.
Für jede ganze Zahl i in [0std::distance(first, last)), werden nacheinander folgende Operationen ausgeführt:
  1. Erstellt eine Sequenz, die aus den Werten gebildet wird, die von den Elementen von [firstiter] der Reihe nach durch unary_op transformiert werden, wobei iter der nächste ite Iterator von first ist.
  2. Berechnet die verallgemeinerte nichtkommutative Summe der Sequenz über binary_op.
  3. Weist das Ergebnis *dest zu, wobei dest der nächste ite Iterator von d_first ist.
3) Wie (1), aber jede erstellte Sequenz wird durch init gefolgt von den Elementen von [firstiter] der Reihe nach gebildet.
2,4) Dasselbe wie (1,3), aber ausgeführt gemäß policy.
Diese Überladungen nehmen an der Auflösungsauflösung teil, nur wenn alle folgenden Bedingungen erfüllt sind

std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>> ist true.

(bis C++20)

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

(seit C++20)

Die *verallgemeinerte nicht-kommutative Summe* einer Sequenz von Elementen über eine binäre Operation binary_op ist wie folgt definiert:

  • Wenn die Sequenz nur ein Element enthält, ist die Summe der Wert des Elements.
  • Andernfalls werden die folgenden Operationen der Reihe nach 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 verbleibt.


Das Ergebnis ist nicht deterministisch, wenn die binary_op nicht assoziativ ist (z. B. Gleitkommaaddition).

Bei Überladungen (1,2), wenn binary_op(unary_op(*first), unary_op(*first)) nicht in den Werttyp von decltype(first) konvertierbar ist, ist das Programm schlecht geformt.

Bei Überladungen (3,4), wenn einer der folgenden Werte nicht in T konvertierbar ist, ist das Programm schlecht geformt

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

Wenn eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist, ist das Verhalten undefiniert

  • Bei Überladungen (1,2) ist der Werttyp von decltype(first) nicht MoveConstructible.
  • Bei Überladungen (3,4) ist T nicht MoveConstructible.
  • unary_op oder binary_op modifiziert ein Element von [firstlast).
  • unary_op oder binary_op macht einen Iterator oder ein Teilbereich von [firstlast] ungültig.

Inhalt

[edit] Parameter

first, last - das Iteratorenpaar, das den Bereich der zu summierenden Elemente definiert
d_first - der Anfang des Zielbereichs; kann gleich first sein
policy - die Ausführungsrichtlinie, die verwendet werden soll
init - der Anfangswert
unary_op - Ein unärer FunctionObject, der auf jedes Element des Eingabebereichs angewendet wird. Der Rückgabetyp muss als Eingabe für binary_op akzeptabel sein.
binary_op - Ein binärer FunctionObject, der auf das Ergebnis von unary_op, die Ergebnisse anderer binary_op und init angewendet wird, falls angegeben
Typanforderungen
-
InputIt muss die Anforderungen von LegacyInputIterator erfüllen.
-
OutputIt muss die Anforderungen an LegacyOutputIterator erfüllen.
-
ForwardIt1, ForwardIt2 müssen die Anforderungen an LegacyForwardIterator erfüllen.

[edit] Rückgabewert

Iterator auf das Element nach dem letzten geschriebenen Element.

[edit] Komplexität

Gegeben N als std::distance(first, last)

1-4) O(N) Anwendungen von unary_op und binary_op.

[edit] Ausnahmen

Die Überladungen mit einem Template-Parameter namens ExecutionPolicy berichten Fehler wie folgt

  • Wenn die Ausführung einer Funktion, die als Teil des Algorithmus aufgerufen wird, eine Ausnahme auslöst und ExecutionPolicy eine der Standardrichtlinien ist, wird std::terminate aufgerufen. Für jede andere ExecutionPolicy ist das Verhalten implementierungsabhängig.
  • Wenn dem Algorithmus der Speicher zur Neuzuweisung fehlt, wird std::bad_alloc ausgelöst.

[edit] Hinweise

unary_op wird niemals auf init angewendet.

Der Parameter init erscheint zuletzt, was sich von std::transform_exclusive_scan unterscheidet, da er für diese Funktion optional ist.

[edit] Beispiel

#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';
}

Ausgabe

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

[edit] Siehe auch

berechnet die partielle Summe einer Elementreihe
(Funktionstemplate) [bearbeiten]
Wendet eine Funktion auf einen Elementbereich an und speichert die Ergebnisse in einem Zielbereich
(Funktionstempelat) [edit]
ähnlich wie std::partial_sum, schließt das i-te Eingabeelement in die i-te Summe ein
(Funktionstemplate) [bearbeiten]
wendet eine aufrufbare Funktion an und berechnet dann einen exklusiven Scan
(Funktionstemplate) [bearbeiten]