std::transform_reduce

ヘッダ `<numeric>` で定義
template<class InputIt1, class InputIt2, class T> T transform_reduce(InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2, T init);	(1)	(C++17およびそれ以降)
template <class InputIt1, class InputIt2, class T, class BinaryOp1, class BinaryOp2> T transform_reduce(InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2, T init, BinaryOp1 binary_op1, BinaryOp2 binary_op2);	(2)	(C++17およびそれ以降)
template<class InputIt, class T, class BinaryOp, class UnaryOp> T transform_reduce(InputIt first, InputIt last, T init, BinaryOp binop, UnaryOp unary_op);	(3)	(C++17およびそれ以降)
template<class ExecutionPolicy, class ForwardIt1, class ForwardIt2, class T> T transform_reduce(ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1, ForwardIt2 first2, T init);	(4)	(C++17およびそれ以降)
template<class ExecutionPolicy, class ForwardIt1, class ForwardIt2, class T, class BinaryOp1, class BinaryOp2> T transform_reduce(ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1, ForwardIt2 first2, T init, BinaryOp1 binary_op1, BinaryOp2 binary_op2);	(5)	(C++17およびそれ以降)
template<class ExecutionPolicy, class ForwardIt, class T, class BinaryOp, class UnaryOp> T transform_reduce(ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt first, ForwardIt last, T init, BinaryOp binary_op, UnaryOp unary_op);	(6)	(C++17およびそれ以降)

1) transform_reduce(first1, last1, first2, init, std::plus<>(), std::multiplies<>()); と同等です。実質的にデフォルトの std::inner_product の並列化バージョンです。

2) 範囲 [first; last) および first2 から始まる範囲の要素の各組に binary_op2 を適用し、その結果を初期値 init から binary_op1 によって縮小します (未規定の方法で並び替えられたり集約されたりする可能性があります)。

3) 範囲

[first; last)

の各要素に unary_op を適用し、その結果を初期値 init から binary_op によって縮小します (未規定の方法で並び替えられたり集約されたりする可能性があります)。

4-6) (1-3) 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、 std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>> が true である場合にのみ、オーバーロード解決に参加します。

binary_op または binary_op2 が結合法則または交換法則を満たさない場合、動作は非決定的になります。

unary_op、binary_op、binary_op1 または binary_op2 が入力範囲内のいずれかのイテレータ (終端イテレータを含む) を無効化する、またはいずれかの要素を変更する場合、動作は未定義です。

first, last	-	アルゴリズムを適用する要素の範囲
init	-	一般化された合計の初期値
policy	-	使用する実行ポリシー。詳細は実行ポリシーを参照してください
unary_op	-	入力範囲の各要素に適用される単項 `FunctionObject`。戻り値の型は `binary_op` への入力して受け付けられなければなりません
binary_op	-	`unary_op` の結果、他の `binary_op` の結果および `init` に未規定の順序で適用される二項 `FunctionObject`
型の要件
- オーバロード (3,6) を使用するためには `T` は `MoveConstructible` の要件を満たさなければなりません。また、式 binary_op(init, unary_op(first))、binary_op(unary_op(first), init)、binary_op(init, init) および binary_op(unary_op(first), unary_op(first)) の結果は T に変換可能でなければなりません。
- オーバロード (2,5) を使用するためには `T` は `MoveConstructible` の要件を満たさなければなりません。また、式 binary_op1(init, binary_op2(first1, first2))、binary_op1(binary_op2(first1, first2), init)、binary_op1(init, init) および binary_op1(binary_op2(first1, first2), binary_op2(first1, first2)) の結果は T に変換可能でなければなりません。
- `InputIt` は `InputIterator` の要件を満たさなければなりません。
- `ForwardIt` は `ForwardIterator` の要件を満たさなければなりません。

[編集] 戻り値

2) init および binary_op2(*first,*first2), binary_op2(*(first+1),*(first2+1)), ... の binary_op1 による一般化された合計。

3) init および unary_op(*first), unary_op(*(first+1)), ... unary_op(*(last-1)) の binary_op による一般化された合計。

ただし一般化された合計 $GSUM(op, a 1, ..., a N)$ は以下のように定義されます。

$N=1$ であれば、 $a 1$ です。
$N > 1$ であれば、 $op(GSUM(op, b 1, ..., b K), GSUM(op, b M, ..., b N))$ です。ただし、

$b 1, ..., b N$ は $a1, ..., aN$ の任意の順列であってもよく、
$1 < K+1 = M \leq N$ です。

別の言い方をすると、 unary_op や binary_op1 の結果は適当な順序でグループ化されたり並び替えられたりすることがあります。

[編集] 計算量

1,2,4,5) それぞれ

O(last1 - first1)

回の binary_op1 および binary_op2 の適用。

3,6) ぞれぞれ

O(last - first)

回の unary_op および binary_op の適用。

[編集] 例外

テンプレート引数 ExecutionPolicy を持つオーバーロードは以下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投げ、 ExecutionPolicy が3つの標準のポリシーのいずれかの場合は、 std::terminate が呼ばれます。それ以外のあらゆる ExecutionPolicy については、動作は処理系定義です。
アルゴリズムがメモリの確保に失敗した場合は、 std::bad_alloc が投げられます。

[編集] ノート

単項+二項のオーバーロード (3,6) において、 unary_op は init には適用されません。

first == last または first1 == last1 の場合は、 init が変更されずに返されます。

[編集] 例

transform_reduce は std::inner_product を並列化するために使用することができます。

Run this code

#include <vector>
#include <functional>
#include <iostream>
#include <numeric>
#include <execution>
 
int main()
{
    std::vector<double> xvalues(10007, 1.0), yvalues(10007, 1.0);
 
    double result = std::transform_reduce(
        std::execution::par,
        xvalues.begin(), xvalues.end(),
        yvalues.begin(), 0.0
    );
    std::cout << result << '\n';
}

出力:

[編集] 関連項目

accumulate	指定範囲の要素を合計します (関数テンプレート) [edit]
transform	指定範囲の要素に関数を適用します (関数テンプレート) [edit]
reduce (C++17)	std::accumulate と同様ですが、計算順序は不定です (関数テンプレート) [edit]

言語
ヘッダ
コンセプト
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