std::exclusive_scan

在标头 `<numeric>` 定义
template<class InputIt, class OutputIt, class T > OutputIt exclusive_scan( InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first, T init );	(1)	(C++17 起) (C++20 起为 `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 起)
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 起) (C++20 起为 `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 起)

1) 等价于 exclusive_scan(first, last, d_first, init, std::plus<>()。

3) 用 op 计算排除性前缀和。

对于 [0, std::distance(first, last)) 中的所有整数 i，按顺序进行以下操作：

创建一个序列，它以 init 开始，然后按顺序后随 [first, iter) 中的所有元素，其中 iter 是 first 的下 i 个迭代器。
计算该序列在 op 下的广义非交换和。
将计算结果赋给 *dest，其中 dest 是 d_first 的下 i 个迭代器。

2,4) 同 (1,3)，但按照 policy 执行。

这些重载只有在满足以下所有条件时才会参与重载决议：

std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>> 是 true。	(C++20 前)
std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>> 是 true。	(C++20 起)

一个元素序列在二元运算 binary_op 上的广义非交换和 定义如下：

如果序列只有一个元素，那么和就是该元素的值。
否则，依次进行以下操作：

从序列中选择两个相邻元素 elem1 和 elem2。
计算 binary_op(elem1, elem2)，并将序列中的这两个元素替换成计算结果。
重复以上两步，直到组里只剩一个元素。

给定 binary_op 为实际的二元运算：

如果 binary_op 不可结合（例如浮点加法），那么结果不确定。

如果以下任何值不可转换到 T，那么程序非良构：

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

如果满足以下任意条件，那么行为未定义：

T 不可移动构造(MoveConstructible) 。
binary_op 会修改 [first, last) 的元素。
binary_op 会使 [first, last] 中的迭代器或子范围失效。

first, last	-	要求和的元素范围的迭代器对
d_first	-	目标范围的起始；可以等于 first
policy	-	所用的执行策略
init	-	初始值
op	-	二元函数对象(FunctionObject) ，将应用到各输入迭代器的解引用结果、其他 op 的结果和 init 之上。
类型要求
- `InputIt` 必须满足老式输入迭代器(LegacyInputIterator) 。
- `OutputIt` 必须满足老式输出迭代器(LegacyOutputIterator) 。
- `ForwardIt1, ForwardIt2` 必须满足老式向前迭代器(LegacyForwardIterator) 。

[编辑]返回值

指向最后写入元素的后一元素的迭代器。

[编辑]复杂度

给定 $\scriptsize N$ $N$ 为 std::distance(first, last)：

1,2) 应用

O(N)

次 std::plus<>()。

3,4) 应用

O(N)

次 op。

[编辑]异常

拥有名为 ExecutionPolicy 的模板形参的重载按下列方式报告错误：

如果作为算法一部分调用的函数的执行抛出异常，且 ExecutionPolicy 是标准策略之一，那么调用 std::terminate。对于任何其他 ExecutionPolicy，行为由实现定义。
如果算法无法分配内存，那么抛出 std::bad_alloc。

[编辑]示例

运行此代码

#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<<"Exclusive sum: "; std::exclusive_scan(data.begin(), data.end(), std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "), 0);   std::cout<<"\nInclusive sum: ";std::inclusive_scan(data.begin(), data.end(), std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));   std::cout<<"\n\nExclusive product: "; std::exclusive_scan(data.begin(), data.end(), std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "), 1, std::multiplies<>{});   std::cout<<"\nInclusive product: ";std::inclusive_scan(data.begin(), data.end(), std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "), std::multiplies<>{});}

输出：

Exclusive sum: 0 3 4 8 9 14 23 25 Inclusive sum: 3 4 8 9 14 23 25 31   Exclusive product: 1 3 3 12 12 60 540 1080 Inclusive product: 3 3 12 12 60 540 1080 6480

[编辑]参阅

adjacent_difference	计算范围中相邻元素的差 (函数模板)[编辑]
accumulate	求和或折叠范围中元素 (函数模板)[编辑]
partial_sum	计算范围中元素的部分和 (函数模板)[编辑]
transform_exclusive_scan (C++17)	应用可调用对象，然后计算排除扫描 (函数模板)[编辑]
inclusive_scan (C++17)	类似 std::partial_sum，第 i 个和中包含第 i 个输入 (函数模板)[编辑]

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