STL学习笔记--数值算法
数值算法
C++ STL 的数值算法(Numeric algorithms)是一组对容器元素进行数值计算的模板函数，包括容器元素求和 accumulate 、两序列元素的内积 inner_product 、容器元素的一系列部分元素和 partial_sum 、容器每对相邻元素的差。
应用 accumulate 算法求数组元素和、元素积
1 /* 下面示例程序对数组 iArray={1, 2, 3, 4, 5}进行元素求和、求积 2 */ 3 ----------------------------------------------- 应用 accumulate 算法求数组元素和、元素积 4 #include <numeric> 5 #include <iostream> 6 using namespace std; 7 8 int multiply(int x, int y) 9 { 10 return x * y; 11 } 12 13 int main() 14 { 15 int iArray[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; 16 cout << "数组 iArray 的元素和为：" 17 << accumulate(iArray, iArray+5, 0) 18 << endl << endl; 19 20 cout << "数组 iArray 的元素积为：" 21 << accumulate(iArray, iArray+5, 1, multiply) 22 << endl; 23 24 return 0; 25 }
应用 inner_product 算法计算两数组内积
1 /* 下面示例程序分别使用 inner_product 算法的两种用法，计算两数组{2, 5, 4} 和{10, 6, 5}的内积 2 */ 3 ----------------------------------------------- 应用 inner_product 算法计算两数组内积 4 #include <numeric> 5 #include <iostream> 6 using namespace std; 7 8 int add(int x, int y) 9 { 10 return x + y; 11 } 12 13 int mul(int x, int y) 14 { 15 return x * y; 16 } 17 18 int main() 19 { 20 int iArray1[3] = {2, 5, 4}; 21 int iArray2[3] = {10, 6, 5}; 22 23 // 第1中计算方法 24 int result = inner_product(iArray1, iArray1+3, iArray2, 0); 25 cout << "数组iArray1与数组iArray2的内积为：" << result << endl << endl; 26 27 // 第2中计算方法(扩展性更强) 28 result = inner_product(iArray1, iArray1+3, iArray2, 0, add, mul); 29 cout << "数组iArray1与数组iArray2的内积为：" << result << endl << endl; 30 31 return 0; 32 }
应用 partial_sum 算法计算数组的一系列部分元素和
1 /* 下面示例程序先对数组 iArray={1, 2, 3, 4, 5}进行局部求和，打印输出为"1 3 6 10 15"，然后选择 binary_op 为乘法运算，打印出各个局部阶乘积为“1 2 6 24 120” 2 */ 3 ----------------------------------------------- 应用 partial_sum 算法计算数组的一系列部分元素和 4 #include <numeric> 5 #include <algorithm> 6 #include <iostream> 7 using namespace std; 8 9 void print(int x) 10 { 11 cout << x << " "; 12 } 13 14 int multiply(int x, int y) 15 { 16 return x * y; 17 } 18 19 int main() 20 { 21 int iArray[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; 22 int iResult[5]; 23 24 // 求和 25 partial_sum(iArray, iArray+5, iResult); 26 for_each(iResult, iResult+5, print); 27 cout << endl << endl; 28 29 // 计算阶乘 30 partial_sum(iArray, iArray+5, iResult, multiply); 31 for_each(iResult, iResult+5, print); 32 cout << endl; 33 34 return 0; 35 }
应用adjacent_difference 算法计算数组的一系列临近元素差的积
1 /* 下面示例程序，先对数组 iArray={1, 10, 17, 25, 30}的各个邻近元素求差，打印输出"1 9 7 8 5"，然后用乘法运算代替求差，计算各个相邻元素的乘积，打印输出为“1 10 170 425 750” 2 */ 3 ----------------------------------------------- 应用adjacent_difference 算法计算数组的一系列临近元素差的积 4 #include <numeric> 5 #include <algorithm> 6 #include <iostream> 7 using namespace std; 8 9 void print(int x) 10 { 11 cout << x << " "; 12 } 13 14 int multiply(int x , int y) 15 { 16 return x * y; 17 } 18 19 int main() 20 { 21 int iArray[5] = {1, 10, 17, 25, 30}; 22 int iResult[5]; 23 // 邻近元素差 24 adjacent_difference(iArray, iArray+5, iResult); 25 for_each(iResult, iResult+5, print); 26 cout << endl << endl; 27 28 // 邻近元素相乘 29 adjacent_difference(iArray, iArray+5, iResult, multiply); 30 for_each(iResult, iResult+5, print); 31 cout << endl; 32 33 return 0; 34 }
----------------------------------- 数值算法小结
介绍了C++ STL 针对容器的元素进行数值计算的算法，虽然简单且为数不多，但是计算形式具有相当的灵活性。
例如:
容器元素求和的 accumulate 算法，可设置运算为乘法操作，就可变成对容器元素的阶乘计算；
两序列容器的元素内积 inner_product 算法，可推广到对应元素两两执行一种运算后，再将结果执行另一种另一种运算；
容器元素的部分元素和 parital_sum 算法，可设置相应的操作运算，变成一系列部分元素的阶乘计算；
相邻元素差 adjacent_difference 算法，可转换为计算相邻元素的和或者乘积 等等。
