定义于头文件 <numeric>
算法库提供大量用途的函数(例如查找、排序、计数、操作),它们在元素范围上操作。注意范围定义为 [first, last)
,其中 last
指代要查询或修改的最后元素的后一个元素。
计算范围内元素的部分和
std::partial_sum
template< class InputIt, class OutputIt > | (1) |
template< class InputIt, class OutputIt, class BinaryOperation > OutputIt partial_sum( InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first, BinaryOperation op ); | (2) |
计算范围 [first, last)
的子范围中元素的部分和,并写入到始于 d_first
的范围。第一版本用 operator+
,第二版本用给定的二元函数 op
对元素求和,均将 std::move 应用到其左侧运算数 (C++20 起)。
等价运算:
*(d_first) = *first;
*(d_first+1) = *first + *(first+1);
*(d_first+2) = *first + *(first+1) + *(first+2);
*(d_first+3) = *first + *(first+1) + *(first+2) + *(first+3);
...
| (C++11 前) |
| (C++11 起) |
参数
first, last | - | 要求和的元素范围 |
d_first | - | 目标范围起始;可以等于 first |
op | - | 被使用的二元函数对象。 该函数的签名应当等价于: Ret fun(const Type1 &a, const Type2 &b); 签名中并不需要有 const &。 |
类型要求 | ||
- InputIt 必须满足遗留输入迭代器 (LegacyInputIterator) 的要求。 | ||
- OutputIt 必须满足遗留输出迭代器 (LegacyOutputIterator) 的要求。 |
返回值
指向最后被写入元素后一元素的迭代器。
复杂度
恰好应用 (last - first) - 1
次二元运算
可能的实现
版本一
template<class InputIt, class OutputIt>
OutputIt partial_sum(InputIt first, InputIt last,
OutputIt d_first)
{
if (first == last) return d_first;
typename std::iterator_traits<InputIt>::value_type sum = *first;
*d_first = sum;
while (++first != last) {
sum = std::move(sum) + *first; // C++20 起有 std::move
*++d_first = sum;
}
return ++d_first;
// 或 C++14 起:
// return std::partial_sum(first, last, d_first, std::plus<>());
}
版本二
template<class InputIt, class OutputIt, class BinaryOperation>
OutputIt partial_sum(InputIt first, InputIt last,
OutputIt d_first, BinaryOperation op)
{
if (first == last) return d_first;
typename std::iterator_traits<InputIt>::value_type sum = *first;
*d_first = sum;
while (++first != last) {
sum = op(std::move(sum), *first); // C++20 起有 std::move
*++d_first = sum;
}
return ++d_first;
}
调用示例
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <functional>
#include <vector>
#include <list>
#include <iterator>
#include <time.h>
using namespace std;
struct Cell
{
int x;
int y;
Cell &operator +=(const Cell &cell)
{
x += cell.x;
y += cell.y;
return *this;
}
Cell &operator +(const Cell &cell)
{
x += cell.x;
y += cell.y;
return *this;
}
Cell &operator *(const Cell &cell)
{
x *= cell.x;
y *= cell.y;
return *this;
}
Cell &operator ++()
{
x += 1;
y += 1;
return *this;
}
bool operator <(const Cell &cell) const
{
if (x == cell.x)
{
return y < cell.y;
}
else
{
return x < cell.x;
}
}
bool operator ==(const Cell &cell) const
{
return x == cell.x && y == cell.y;
}
};
std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const Cell &cell)
{
os << "{" << cell.x << "," << cell.y << "}";
return os;
}
int main()
{
std::mt19937 g{std::random_device{}()};
srand((unsigned)time(NULL));;
std::cout << std::boolalpha;
std::function<Cell()> generate = []()
{
int n = std::rand() % 10 + 100;
Cell cell{n, n};
return cell;
};
// 初始化lCells1
std::list<vector<Cell>> lCells1(5, vector<Cell>(5));
//用从起始值开始连续递增的值填充一个范围
for (vector<Cell> &vCells : lCells1)
{
std::iota(vCells.begin(), vCells.end(), Cell(generate()));
}
size_t index = 0;
for (vector<Cell> &vCells : lCells1)
{
std::cout << "cell " << index << " ";
std::copy(vCells.begin(), vCells.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));
std::cout << std::endl;
std::vector<Cell> pCells(vCells.size());
//计算范围 [first, last) 的子范围中元素的部分和,并写入到始于 d_first 的范围。
//第一版本用 operator+
std::partial_sum(vCells.begin(), vCells.end(), pCells.begin());
std::cout << "partial_sum ";
std::copy(pCells.begin(), pCells.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));
std::cout << std::endl;
index ++;
}
std::cout << std::endl;
std::cout << std::endl;
std::cout << std::endl;
auto opt = [](const Cell & a, const Cell & b)
{
Cell cell{a.x + b.x, a.y + b.y};
return cell;
};
// 初始化lCells2
std::list<vector<Cell>> lCells2(5, vector<Cell>(5));
//用从起始值开始连续递增的值填充一个范围
for (vector<Cell> &vCells : lCells2)
{
std::iota(vCells.begin(), vCells.end(), Cell(generate()));
}
index = 0;
for (vector<Cell> &vCells : lCells2)
{
std::cout << "cell " << index << " ";
std::copy(vCells.begin(), vCells.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));
std::cout << std::endl;
std::vector<Cell> pCells(vCells.size());
//计算范围 [first, last) 的子范围中元素的部分和,并写入到始于 d_first 的范围。
//第二版本用给定的二元函数 op 对元素求和
std::partial_sum(vCells.begin(), vCells.end(), pCells.begin(), opt);
std::cout << "partial_sum ";
std::copy(pCells.begin(), pCells.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));
std::cout << std::endl;
index ++;
}
return 0;
}
输出