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std::exclusive_scan

ja.cppreference.net より
 
 
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ヘッダ <numeric>
template< class InputIt, class OutputIt, class T >
OutputIt exclusive_scan( InputIt first, InputIt last,
                         OutputIt d_first, T init );
で定義 (1) (C++17 から)
(C++20 から 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 から)
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 から)
(C++20 から 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 から)
1) exclusive_scan(first, last, d_first, init, std::plus<>() と同等。(3)
3) op を使用して排他的前置和を計算する。
i の各整数 [0, std::distance(first, last)) に対して、以下の操作を順に実行する:
  1. init の後に [first, iter) の要素を順に連結したシーケンスを作成する。ここで、iter は i番目 (0 から数える) の first の次のイテレータである。
  2. 演算 op を使用して、そのシーケンスの一般化非可換和を計算する。
  3. 結果を *dest に代入する。ここで、dest は i番目 (0 から数える) の d_first の次のイテレータである。
2,4) (1,3) と同じだが、policy に従って実行される。
これらのオーバーロードは、以下の式の値が true である場合にのみオーバーロード解決に参加する:

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

(C++20 まで)

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

(C++20 から)

二項演算 に対する要素シーケンスの一般化非可換和binary_opは次のように定義される:

  • シーケンスに要素が1つしかない場合、和はその要素の値である。
  • そうでない場合、以下の操作を順に実行する:
  1. シーケンスから任意の隣接する2つの要素 elem1 と elem2 を選択する。
  2. binary_op(elem1, elem2) を計算し、シーケンス内のその2つの要素を結果で置き換える。
  3. シーケンス内の要素が1つになるまで、ステップ1と2を繰り返す。


実際の二項演算を binary_op とすると:

  • binary_op が結合的でない場合 (浮動小数点加算など)、結果は非決定的となる。
  • 以下の値のいずれかが T に変換可能でない場合、プログラムは ill-formed となる:
  • binary_op(init, *first)
  • binary_op(init, init)
  • binary_op(*first, *first)
  • 以下の条件のいずれかが満たされる場合、動作は未定義となる:
  • T が MoveConstructible でない。
  • binary_op が [first, last) の任意の要素を変更する。
  • binary_op が [first, last] の任意のイテレータまたは部分範囲を無効化する。

パラメータ

first, last - 合計する要素の範囲を定義するイテレータのペア
d_first - 出力先範囲の先頭; first と等しくてもよい
policy - 使用する実行ポリシー
init - 初期値
op - 入力イテレータのデリファレンス結果、他の op の結果、および init に適用される二項関数オブジェクト
型要件
-
InputIt は LegacyInputIterator の要件を満たさなければならない
-
OutputIt は LegacyOutputIterator の要件を満たさなければならない
-
ForwardIt1, ForwardIt2 は LegacyForwardIterator の要件を満たさなければならない

戻り値

書き込まれた最後の要素の次の要素を指すイテレータ。

計算量

与えられた N を std:: distance ( first, last ) として:

1,2) O(N) 回の std:: plus <> ( ) 適用。
3,4) O(N) 回の op の適用。

例外

ExecutionPolicyという名前のテンプレートパラメータを持つオーバーロードは、 以下のようにエラーを報告します:

  • アルゴリズムの一部として呼び出された関数の実行が例外をスローした場合、 ExecutionPolicy が 標準ポリシー のいずれかであるとき、 std::terminate が呼び出される。それ以外の ExecutionPolicy については、動作は実装定義である。
  • アルゴリズムがメモリの確保に失敗した場合、 std::bad_alloc がスローされる。

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 << "排他的和: ";
    std::exclusive_scan(data.begin(), data.end(),
                        std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "),
                        0);
    std::cout << "\n包括的和: ";
    std::inclusive_scan(data.begin(), data.end(),
                        std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));
    std::cout << "\n\n排他的積: ";
    std::exclusive_scan(data.begin(), data.end(),
                        std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "),
                        1, std::multiplies<>{});
    std::cout << "\n包括的積: ";
    std::inclusive_scan(data.begin(), data.end(),
                        std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "),
                        std::multiplies<>{});
}

出力:

排他的和: 0 3 4 8 9 14 23 25
包括的和: 3 4 8 9 14 23 25 31
排他的積: 1 3 3 12 12 60 540 1080
包括的積: 3 3 12 12 60 540 1080 6480

関連項目

範囲内の隣接する要素間の差を計算する
(関数テンプレート)
範囲の要素を合計または畳み込む
(関数テンプレート)
範囲の要素の部分和を計算する
(関数テンプレート)
呼び出し可能オブジェクトを適用した後、排他的スキャンを計算する
(関数テンプレート)
std::partial_sum と類似し、 i th 番目の入力要素を i th 番目の合計に含める
(関数テンプレート)