C++11标准模板（STL）- 算法（std::adjacent_difference）
定义于头文件 <algorithm>
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。
计算范围内各相邻元素之间的差
std::adjacent_difference|
template< class InputIt, class OutputIt >
OutputIt adjacent_difference( InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first ); |
(1) | |
|
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt1, class ForwardIt2 >
ForwardIt2 adjacent_difference( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt1 first, ForwardIt1 last, ForwardIt2 d_first ); |
(2) | (C++17 起) |
|
template< class InputIt, class OutputIt, class BinaryOperation >
OutputIt adjacent_difference( InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first, BinaryOperation op ); |
(3) | |
|
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt1, class ForwardIt2, class BinaryOperation >
ForwardIt2 adjacent_difference( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt1 first, ForwardIt1 last, ForwardIt2 d_first, BinaryOperation op ); |
(4) | (C++17 起) |
计算 [first, last) 范围中每对相邻元素的第二个和第一个的差，并写入它们到始于 d_first + 1 的范围。写入不修改的 *first 副本到 *d_first 。
1,3) 首先，创建类型为 InputIt 的 value_type 的积累器 acc ，以 *first 初始化，并赋值为 *d_first 的结果。然后，对于 [first + 1, last) 中按顺序的每个迭代器 i ，创建类型为 InputIt 的 value_type 的对象 val ，以 *i 初始化，计算 val - acc (C++20 前)val - std::move(acc) (C++20 起) （重载 (1) ）或 op(val, acc) (C++20 前)op(val, std::move(acc)) (C++20 起) （重载 (3) ），赋值结果到 *(d_first + (i - first)) ，并从 val 移动赋值到 acc 。
first 可以等于 d_first 。
2,4) 进行 *d_first = *first; 。对每个 [1, last - first - 1] 中的 d ，赋 *(first + d) - *(first + d - 1) （重载 (2) ）或 op(*(first + d), *(first + d - 1)) （重载 (4) ）给 *(d_first + d) 。按照 policy 执行之。此重载仅若 std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>> 为 true 才参与重载决议。
若输入与输出范围以任何方式重叠则行为未定义。
等价操作：
*(d_first) = *first;
*(d_first+1) = *(first+1) - *(first);
*(d_first+2) = *(first+2) - *(first+1);
*(d_first+3) = *(first+3) - *(first+2);
...|
|
(C++11 前) |
|
|
(C++11 起) |
参数
| first, last | - | 元素范围 |
| d_first | - | 目标范围的起始 |
| policy | - | 所用的执行策略。细节见执行策略。 |
| 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。InputIt 的 value_type 必须可移动赋值 (MoveAssignable) 且可从 *first 的类型构造
|
||
- OutputIt 必须满足遗留输出迭代器 (LegacyOutputIterator) 的要求。acc （积累的值）和 val - acc 或 op(val, acc) (C++20 前)val - std::move(acc) 或 op(val, std::move(acc)) (C++20 起) 结果都必须可写入 OutputIt
|
||
- ForwardIt1, ForwardIt2 必须满足遗留向前迭代器 (LegacyForwardIterator) 的要求。*first 、 *first - *first （对于 (2) ）和 op(*first, *first) （对于 (4) ）的结果必须可写入 ForwardIt2 。
|
||
返回值
指向最后被写入元素后一位置的迭代器。
注意
若 first == last ，则此函数无效果并且只会返回 d_first 。
复杂度
恰好应用 (last - first) - 1 次二元运算。
异常
拥有名为 ExecutionPolicy 的模板形参的重载按下列方式报告错误：
- 若作为算法一部分调用的函数的执行抛出异常，且
ExecutionPolicy为标准策略之一，则调用 std::terminate 。对于任何其他ExecutionPolicy，行为是实现定义的。 - 若算法无法分配内存，则抛出 std::bad_alloc 。
可能的实现
版本一
template<class InputIt, class OutputIt>
OutputIt adjacent_difference(InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first)
{if (first == last) return d_first;typedef typename std::iterator_traits<InputIt>::value_type value_t;value_t acc = *first;*d_first = acc;while (++first != last) {value_t val = *first;*++d_first = val - std::move(acc); // C++20 起有 std::moveacc = std::move(val);}return ++d_first;
}版本二
template<class InputIt, class OutputIt, class BinaryOperation>
OutputIt adjacent_difference(InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first, BinaryOperation op)
{if (first == last) return d_first;typedef typename std::iterator_traits<InputIt>::value_type value_t;value_t acc = *first;*d_first = acc;while (++first != last) {value_t val = *first;*++d_first = op(val, std::move(acc)); // C++20 起有 std::moveacc = std::move(val);}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 *(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lCells1std::list<vector<Cell>> lCells1(6, 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::generate(vCells.begin(), vCells.end(), generate);}size_t index = 0;for (vector<Cell> &vCells : lCells1){std::cout << "lCells " << index << " ";std::copy(vCells.begin(), vCells.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));std::cout << std::endl;vector<Cell> aCells(vCells.size());//计算 [first, last) 范围中每对相邻元素的第二个和第一个的差std::adjacent_difference(vCells.begin(), vCells.end(), aCells.begin());std::cout << "adjacent_difference " ;std::copy(aCells.begin(), aCells.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 BinaryOperation = [](const Cell & a, const Cell & b){Cell cell{a.x - b.x, a.y - b.y};return cell;};// 初始化lCells2std::list<vector<Cell>> lCells2(6, vector<Cell>(5));for (vector<Cell> &vCells : lCells2){std::generate(vCells.begin(), vCells.end(), generate);}index = 0;for (vector<Cell> &vCells : lCells2){std::cout << "lCells " << index << " ";std::copy(vCells.begin(), vCells.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));std::cout << std::endl;vector<Cell> aCells(vCells.size());//计算 [first, last) 范围中每对相邻元素的第二个和第一个的差std::adjacent_difference(vCells.begin(), vCells.end(), aCells.begin(), BinaryOperation);std::cout << "adjacent_difference " ;std::copy(aCells.begin(), aCells.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));std::cout << std::endl;index++;}return 0;
}
输出
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