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std::adjacent_difference

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(C++11)
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(C++11)
(C++17)
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数値演算
(C++11)
adjacent_difference
C のライブラリ
 
ヘッダ <numeric> で定義
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以上)
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以上)

範囲 [first, last) の隣接する要素それぞれの組の2つめと1つめの差を計算し、その結果を d_first + 1 から始まる範囲に書き込みます。 *first のコピーが無変更で *d_first に書き込まれます。

1,3) まず、型が InputIt の値型である累積変数 acc を作成し、それを *first で初期化し、その結果を *d_first に代入します。 その後、 [first + 1, last) 内のすべてのイテレータ i について、順番に、型が InputIt の値型であるオブジェクト val を作成し、それを *i で初期化し、 val - acc (C++20未満)val - std::move(acc) (C++20以上) (オーバーロード (1)) または op(val, acc) (C++20未満)op(val, std::move(acc)) (C++20以上) (オーバーロード (3)) を計算し、その結果を *(d_first + (i - first)) に代入し、 val から acc にムーブ代入します。
firstd_first と等しくても構いません。
2,4) まず、型が ForwardIt1 の値型であるオブジェクトを作成し、それを *first で初期化し、その結果を *d_first に代入します。 その後、 [1, last - first - 1] 内のすべての d について、型が ForwardIt1 の値型であるオブジェクトを作成し、それを *(first + d) - *(first + d - 1) (オーバーロード (2)) または op(*(first + d), *(first + d - 1)) (オーバーロード (4)) で初期化し、その結果を *(d_first + d) に代入します。 これは 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。
入力と出力の範囲がオーバーラップしている場合、動作は未定義です。

以下の操作と同等です。

*(d_first)   = *first;
*(d_first+1) = *(first+1) - *(first);
*(d_first+2) = *(first+2) - *(first+1);
*(d_first+3) = *(first+3) - *(first+2);
...

op は副作用を持っていてはなりません。

(C++11未満)

op は終端イテレータも含めていかなるイテレータも無効化してはならず、影響のある範囲のいずれの要素も変更してはなりません。

(C++11以上)

目次

[編集] 引数

first, last - 要素の範囲
d_first - 書き込む範囲の先頭
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
op - 適用される二項演算関数オブジェクト。

関数のシグネチャは以下と同等であるべきです。

 Ret fun(const Type1 &a, const Type2 &b);

シグネチャが const & を持つ必要はありません。
Type1 および Type2 は、どちらも iterator_traits<InputIt>::value_type 型のオブジェクトから暗黙に変換可能なものでなければなりません。 型 RetOutputIt 型のオブジェクトの逆参照に代入可能なものでなければなりません。 ​

型の要件
-
InputItLegacyInputIterator の要件を満たさなければなりません。 InputIt の値型は MoveAssignable でなければならず、 *first の型から構築可能でなければなりません。
-
OutputItLegacyOutputIterator の要件を満たさなければなりません。 acc (累積値) と val - acc または op(val, acc) (C++20未満)val - std::move(acc) または op(val, std::move(acc)) (C++20以上) の結果はどちらも OutputIt に書き込み可能でなければなりません。
-
ForwardIt1, ForwardIt2LegacyForwardIterator の要件を満たさなければなりません。 ForwardIt1 の値型は CopyConstructible でなければならず、式 *first - *first または op(*first, *first) から構築可能でなければならず、 ForwardIt2 の値型に代入可能でなければなりません。

[編集] 戻り値

書き込まれた最後の要素の次の要素を指すイテレータ。

[編集] ノート

first == last の場合、この関数は効果を持たず、単に d_first を返します。

[編集] 計算量

ちょうど (last - first) - 1 回の二項演算の適用。

[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] 実装例

1つめのバージョン
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); // std::move since C++20
        acc = std::move(val);
    }
    return ++d_first;
}
2つめのバージョン
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)); // std::move since C++20
        acc = std::move(val);
    }
    return ++d_first;
}

[編集]

#include <numeric>
#include <vector>
#include <array>
#include <iostream>
#include <functional>
#include <iterator>
 
int main()
{
    // デフォルトの実装 - 2つの隣接する項目間の差
 
    std::vector v {2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20};
    std::adjacent_difference(v.begin(), v.end(), v.begin());
 
    for (auto n : v)
        std::cout << n << ' ';
 
    std::cout << '\n';
 
    // フィボナッチ
 
    std::array<int, 10> a {1};
 
    adjacent_difference(begin(a), std::prev(end(a)), std::next(begin(a)), std::plus<> {});
 
    copy(begin(a), end(a), std::ostream_iterator<int> {std::cout, " "});
}

出力:

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
1 1 2 3 5 8 13 21 34 55

[編集] 関連項目

指定範囲の要素の部分和を計算します
(関数テンプレート) [edit]
指定範囲の要素を合計します
(関数テンプレート) [edit]