std::transform_inclusive_scan() 算法

自 C++20 起

// (1)
template< class InputIt, class OutputIt, class BinaryOperation, class UnaryOperation >
constexpr OutputIt transform_inclusive_scan( InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first, BinaryOperation binary_op,
                                             UnaryOperation unary_op );

// (2) (3)
template< class InputIt, class OutputIt, class BinaryOperation, class UnaryOperation, class T >
constexpr OutputIt transform_inclusive_scan( InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first, BinaryOperation binary_op,
                                             UnaryOperation unary_op, T init );

// (3) (2)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt1, class ForwardIt2, class BinaryOperation, class UnaryOperation >
ForwardIt2 transform_inclusive_scan( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt1 first, ForwardIt1 last, ForwardIt2 d_first,
                                     BinaryOperation binary_op, UnaryOperation unary_op );

// (4)
template<
  class ExecutionPolicy,
  class ForwardIt1,
  class ForwardIt2,
  class BinaryOperation,
  class UnaryOperation,
  class T
>
ForwardIt2 transform_inclusive_scan( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt1 first, ForwardIt1 last, ForwardIt2 d_first,
                                     BinaryOperation binary_op, UnaryOperation unary_op, T init );

自 C++17 起

// (1)
template< class InputIt, class OutputIt, class BinaryOperation, class UnaryOperation >
OutputIt transform_inclusive_scan( InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first, BinaryOperation binary_op,
                                   UnaryOperation unary_op );

// (2) (3)
template< class InputIt, class OutputIt, class BinaryOperation, class UnaryOperation, class T >
OutputIt transform_inclusive_scan( InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first, BinaryOperation binary_op,
                                   UnaryOperation unary_op, T init );

// (3) (2)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt1, class ForwardIt2, class BinaryOperation, class UnaryOperation >
ForwardIt2 transform_inclusive_scan( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt1 first, ForwardIt1 last, ForwardIt2 d_first,
                                     BinaryOperation binary_op, UnaryOperation unary_op );

// (4)
template<
  class ExecutionPolicy,
  class ForwardIt1,
  class ForwardIt2,
  class BinaryOperation,
  class UnaryOperation,
  class T
>
ForwardIt2 transform_inclusive_scan( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt1 first, ForwardIt1 last, ForwardIt2 d_first,
                                     BinaryOperation binary_op, UnaryOperation unary_op, T init );

使用 unary_op 转换范围 [first; last) 中的每个元素，然后使用 binary_op 在结果范围内计算一个包含性前缀和操作，可选择以 init 作为初始值，并将结果写入从 d_first 开始的范围。

"包含性"意味着第 i 个输入元素包含在第 i 个和中。

换句话说，求和操作可以以任意顺序执行，如果 binary_op 不满足结合律，则行为是不确定的。

形式上，对于 [d_first; d_first + (last - first)) 中的每个迭代器 i，赋值为广义非交换和的值：

• (1, 3) unary_op(*j)... 对于 [first; first + (i - d_first + 1)) 中使用 binary_op 的每个 j，
• (2, 4) init, unary_op(*j)... 对于 [first; first + (i - d_first + 1)) 中使用 binary_op 的每个 j，

广义和 GSUM(op, a1, ..., aN) 定义如下：

• 如果 N = 1，则为 a1

• 如果 N > 1，则为 op(GSUM(op, a1, ..., aK), GSUM(op, aM, ..., aN))，对于任何 K，其中 1 < K + 1 = M ≤ N

• (4 - 6) 与 (1 - 3) 相同，但根据策略执行。

  重载解析

  这些重载只有在 std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>> 为 true 时才参与重载解析。  (直到 C++20) std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>> 为 true 时才参与重载解析。  (自 C++20 起)

未定义行为

行为未定义

如果 unary_op 和 binary_op 使迭代器（包括 end 迭代器）或子范围失效，或修改范围 [first; last) 或 [d_first; d_first + (last - first)) 中的元素。

参数

first last	要应用算法的元素范围。
d_first	目标范围的开头，可以等于 first。
init	广义和的初始值。
policy	要使用的执行策略。有关详细信息，请参阅执行策略。
inclusive_scan	应用于输入范围每个元素的单目函数对象。返回类型必须可作为 binary_op 的输入。
transform	应用于 unary_op 结果、其他 binary_op 结果和 init 的二元函数对象。

类型要求

InputIt	LegacyInputIterator
OutputIt	LegacyOutputIterator
ForwardIt1 ForwardIt2	LegacyForwardIterator
T	可移动构造 (MoveConstructible)

• 如果未提供 init，则 decltype(first) 的值类型必须是MoveConstructible。以下表达式必须可转换为 decltype(first) 的值类型

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

• T（如果提供了 init）必须满足MoveConstructible的要求。以下表达式必须可转换为 decltype(T)

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

返回值

指向已写入的最后一个元素之后的元素的迭代器。

复杂度

binary_op 和 unary_op 各应用 O(last - first) 次。

异常

带有模板参数 ExecutionPolicy 的重载报告错误如下

• 如果作为算法一部分调用的函数执行抛出异常，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.
• 如果算法未能分配内存，则抛出 std::bad_alloc。

备注

unary_op 不应用于 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。

示例

Main.cpp

#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);
}

可能输出

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