C++ STL 中的数值算法示例讲解

下面是关于“C++ STL 中的数值算法示例讲解”的完整攻略,包含两个示例说明:

C++ STL 中的数值算法示例讲解

数值算法简介

C++ STL 中的数值算法主要用于处理数值型容器的数据。与一般 STL 算法相比,数值算法在处理上具有更高的效率和更高的精度,因此在涉及到数值计算的场景中被广泛使用。

数值算法包含在头文件 numeric 中,其中包括了许多求和、求积、统计、内积等函数。

常见的数值算法函数包括:

  • accumulate:对一个区间内的元素进行累加
  • inner_product:对两个区间内的元素进行内积
  • partial_sum:对一个区间内的元素进行部分求和
  • adjacent_difference:对一个区间内的元素进行相邻元素的差值计算等。

累加函数 accumulate

accumulate 函数用于对一个区间内的元素进行累加。这个函数具有以下两个形式的声明:

template <typename InputIterator, typename T>
T accumulate(InputIterator first, InputIterator last, T init);

template <typename InputIterator, typename T, typename BinaryOp>
T accumulate(InputIterator first, InputIterator last, T init, BinaryOp op);

其中,第一个版本的返回值是一个与 init 同类型的对象,表示区间 [first, last) 内的元素和,第二个版本的返回值也是一个 T 类型的对象,表示经过将区间内的元素与 init 用函数 op 进行二元操作后的结果。

下面是一个对数组进行求和的示例:

#include <iostream>
#include <numeric>

int main()
{
    int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int sum = std::accumulate(arr, arr + 5, 0);
    std::cout << "sum = " << sum << std::endl;
    return 0;
}

输出结果为:

sum = 15

在上面的示例中,我们使用 accumulate 函数对 arr 数组中的元素进行求和,得到了 15

部分求和函数 partial_sum

partial_sum 函数用于对一个区间内的元素进行部分求和。这个函数具有以下两个形式的声明:

template <typename InputIterator, typename OutputIterator>
OutputIterator partial_sum(InputIterator first, InputIterator last, OutputIterator result);

template <typename InputIterator, typename OutputIterator, typename BinaryOp>
OutputIterator partial_sum(InputIterator first, InputIterator last, OutputIterator result, 
                           BinaryOp op);

其中,第一个版本的返回值是指向最后一个操作元素的迭代器,表示区间 [first, last) 内的元素部分求和的结果,并保存在 result 对应的区间中。第二个版本的返回值也是一个迭代器,表示将区间内的元素与 result 区间的元素用函数 op 进行二元操作后的结果,并保存在 result 对应的区间中。

下面是一个对数组进行部分求和的示例:

#include <iostream>
#include <vector>
#include <numeric>

int main()
{
    std::vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5};
    std::vector<int> result(5);
    std::partial_sum(v.begin(), v.end(), result.begin());
    for (auto i : result) {
        std::cout << i << " ";
    }
    return 0;
}

输出结果为:

1 3 6 10 15

在上面的示例中,我们使用 partial_sum 函数对 v 容器中的元素进行部分求和,并将结果保存在 result 容器中。由于使用了迭代器作为参数,因此可以方便地应用于各种 STL 容器类型。

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