std::transform_exclusive_scan

ヘッダー `<numeric>` で定義
template< class InputIt, class OutputIt, class T, class BinaryOp, class UnaryOp > OutputIt transform_exclusive_scan ( InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first, T init, BinaryOp binary_op, UnaryOp unary_op );	(1)	(C++17以降) (C++20 以降 constexpr)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt1, class ForwardIt2, class T, class BinaryOp, class UnaryOp > ForwardIt2 transform_exclusive_scan ( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt1 first, ForwardIt1 last, ForwardIt2 d_first, T init, BinaryOp binary_op, UnaryOp unary_op );	(2)	(C++17以降)

1) op を使用して排他的プレフィックス和を計算します。

[0, std::distance(first, last)) の各整数 i に対して、次の操作を順に実行します。

init に続いて、unary_op によって順番に、first の i 番目のイテレータ iter から変換された要素を形成するシーケンスを作成します。
binary_op 上でシーケンスの一般化された非可換和を計算します。
d_first の i 番目のイテレータである dest に結果を代入します。

2) (1) と同じですが、policy に従って実行されます。

このオーバーロードは、以下のすべての条件が満たされた場合にのみオーバーロード解決に参加します。

std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>> は true です。	(C++20まで)
std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>> は true です。	(C++20以降)

二項演算 binary_op を介した要素シーケンスの一般化された非可換和は、次のように定義される。

シーケンスに1つの要素しかない場合、合計はその要素の値です。
そうでない場合、次の操作を順に実行します。

シーケンスから任意の2つの隣接する要素 elem1 と elem2 を選択します。
binary_op(elem1, elem2) を計算し、シーケンス内の2つの要素を結果で置き換えます。
シーケンスに1つの要素だけが残るまでステップ1と2を繰り返します。

binary_op が結合法則に従わない場合 (浮動小数点数の加算など)、結果は非決定論的です。

以下のいずれかの値が T に変換できない場合、プログラムは不正となる

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

次のいずれかの条件が満たされる場合、動作は未定義です。

T は MoveConstructible ではない。
unary_op または binary_op は、[first, last) の要素を変更します。
unary_op または binary_op は、[first, last] のイテレータまたはサブレンジを無効にします。

first, last	-	合計する要素の範囲を定義するイテレーターのペア
d_first	-	宛先範囲の開始点。 first と等しい場合があります。
policy	-	使用する実行ポリシー
init	-	初期値
unary_op	-	入力範囲の各要素に適用される単項 FunctionObject。戻り値は binary_op の入力として受け入れ可能である必要があります。
binary_op	-	unary_op の結果、他の binary_op の結果、および init に適用される二項 FunctionObject。
型要件
- `InputIt` は LegacyInputIterator の要件を満たす必要があります。
- `OutputIt` は LegacyOutputIterator の要件を満たさなければなりません。
- `ForwardIt1, ForwardIt2` は LegacyForwardIterator の要件を満たさなければなりません。

[編集] 戻り値

最後に書き込まれた要素の次を指すイテレータ。

[編集] 複雑性

std::distance(first, last) を $\scriptsize N$ $N$ とする

1,2)

O(N)

の unary_op および binary_op の適用。

[編集] 例外

テンプレートパラメータ ExecutionPolicy を持つオーバーロードは、次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、ExecutionPolicy が標準ポリシーのいずれかである場合、std::terminate が呼び出されます。その他の ExecutionPolicy の場合、動作は実装定義です。
アルゴリズムがメモリの割り当てに失敗した場合、std::bad_alloc がスローされます。

[編集] 注記

unary_op は init には適用されません。

[編集] 例

このコードを実行

#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';
}

出力

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

[編集] 関連項目

partial_sum	範囲の要素の部分和を計算する (関数テンプレート) [編集]
exclusive_scan (C++17)	std::partial_sum に似ているが、 $i$ 番目の入力要素を $i$ 番目の合計から除外する (関数テンプレート) [編集]
transform_inclusive_scan (C++17)	呼び出し可能オブジェクトを適用し、インクルーシブスキャンを計算する (関数テンプレート) [編集]

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