Сумма квадрата каждого элемента в векторе, использующая for_each

Поскольку функция, принятая for_each, принимает только один параметр (элемент вектора), я должен определить static int sum = 0 где-то, чтобы к нему можно было получить доступ после вызова for_each. Я думаю, что это неудобно. Любой лучший способ сделать это (по-прежнему использовать for_each)?

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>

using namespace std;

static int sum = 0;
void add_f(int i )
{
    sum += i * i;

}
void test_using_for_each()
{
    int arr[] = {1,2,3,4};
    vector<int> a (arr ,arr + sizeof(arr)/sizeof(arr[0]));

    for_each( a.begin(),a.end(), add_f);
    cout << "sum of the square of the element is  " << sum << endl;
}

В Ruby мы можем сделать это следующим образом:

sum = 0
[1,2,3,4].each { |i| sum += i*i}   #local variable can be used in the callback function
puts sum    #=> 30

Не могли бы вы показать больше примеров того, как for_each обычно используется в практическом программировании (а не просто распечатывать каждый элемент)? Можно ли использовать for_each моделировать "шаблон программирования", например, карту и вводить в Ruby (или отображать/складывать в Haskell).

#map in ruby 
>> [1,2,3,4].map  {|i| i*i} 
=> [1, 4, 9, 16]

#inject in ruby 
[1, 4, 9, 16].inject(0)  {|aac ,i| aac +=i}  #=> 30

EDIT: Спасибо всем. Я многому научился из ваших ответов. У нас так много способов сделать одно и то же единственное в С++, что делает его немного трудным для изучения. Но это интересно:)

ОТВЕТЫ

Ответ 1

Используйте std:: accumulate

#include <vector>
#include <numeric>

// functor for getting sum of previous result and square of current element
template<typename T>
struct square
{
    T operator()(const T& Left, const T& Right) const
    {   
        return (Left + Right*Right);
    }
};

void main()
{
    std::vector <int> v1;
    v1.push_back(1);
    v1.push_back(2);
    v1.push_back(3);
    v1.push_back(4);

    int x = std::accumulate( v1.begin(), v1.end(), 0, square<int>() );
    // 0 stands here for initial value to which each element is in turn combined with
    // for our case must be 0.
}

Вы могли бы подражать std:: accumulate, как в хорошем ответе GMan, но я считаю, что использование std:: accumulate сделает ваш код более читаемым, потому что он был разработан для таких целей. Вы можете найти более стандартные алгоритмы здесь.

Ответ 2

Нет, не используйте std:: accumulate() используйте std:: inner_product(). Не требуется функтор.

#include <vector>
#include <numeric>

void main()
{
    std::vector <int> v1;
    v1.push_back(1);
    v1.push_back(2);
    v1.push_back(3);
    v1.push_back(4);

    int x = std::inner_product( v1.begin(), v1.end(), v1.begin(), 0 );
}

Ответ 3

for_each возвращает (копию) функтора, который он использовал. Итак, что-то вроде этого:

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>

template <typename T>
class square_accumulate
{
public:
    square_accumulate(void) :
      _sum(0)
      {
      }

      const T& result(void) const
      {
          return _sum;
      }

      void operator()(const T& val)
      {
          _sum += val * val;
      }

private:
    T _sum;
};

int main(void)
{
    int arr[] = {1,2,3,4};
    std::vector<int> a (arr ,arr + sizeof(arr)/sizeof(arr[0]));

    int sum = std::for_each(a.begin(), a.end(), square_accumulate<int>()).result();

    std::cout << "sum of the square of the element is " << sum << std::endl;
}

Как показали другие ответы, std::accumulate - лучший способ.

Ответ 4

Как общее решение такой проблемы с STL: вместо передачи функции вы можете передать functor - например, экземпляр любого класса, реализующего operator(). Это намного лучше, чем полагаться на глобальные переменные, поскольку указанный экземпляр может сохранять и обновлять свое собственное состояние! Вы могли бы подумать об этом как о "компиляции тайм-аутов": универсальное программирование не ограничивает вас передачей "функции" в этом месте, все, что "ведет себя как функция" (т.е. Имеет правильный operator()), будет делать тоже! -)

Ответ 5

Не используйте for_each() для этого, используйте accumulate() из заголовка <numeric>:

#include <numeric>
#include <iostream>
using namespace std;

struct accum_sum_of_squares {
    // x contains the sum-of-squares so far, y is the next value.
    int operator()(int x, int y) const {
        return x + y * y;
    }
};

int main(int argc, char **argv) {
    int a[] = { 4, 5, 6, 7 };

    int ssq = accumulate(a, a + sizeof a / sizeof a[0], 0, accum_sum_of_squares());
    cout << ssq << endl;
    return 0;
}

Поведение accumulate() по умолчанию состоит в суммировании элементов, но вы можете предоставить свою собственную функцию или функтор, как здесь, а выполняемая операция не должна быть ассоциативной - второй аргумент всегда является следующим элементом оперированный сверху. Эта операция иногда называется reduce на других языках.

Вы можете использовать обычную функцию вместо функтора accum_sum_of_squares или для большей универсальности, вы можете сделать accum_sum_of_squares шаблон класса, который принимает любой числовой тип.

Ответ 6

std::for_each - это что-то делать с каждым элементом. Если вы хотите получить результат вычисления по всем элементам, там std::accumulate. Если вы хотите поведение Haskell map, используйте std::transform.

Вы можете злоупотреблять одним из этих трех, чтобы сделать то же самое, что и любой другой, поскольку в конечном счете они просто повторяются над итератором (кроме формы transform, которая принимает два итератора в качестве входных данных). Дело в том, что for_each не является заменой map/fold - это должно быть сделано преобразованием/накоплением, хотя С++ не имеет в себе что-то, что выражает концепцию map/fold, а также Haskell - но и gcc и VС++ поддерживают OpenMP, который имеет гораздо лучший аналог в #pragma omp parallel for.

Вложение в Ruby намного ближе к вызову for_each с полнофункциональным функтором, например GMan, описанным выше. Лямбда-функции с переменным захватом в С++ 0X сделают поведение между двумя языками еще более похожим:

int main(void)
{
    int arr[] = {1,2,3,4};
    std::vector<int> a (arr ,arr + sizeof(arr)/sizeof(arr[0]));

    int sum = 0;
    std::for_each(a.begin(), a.end(), [&](int i) { sum += i*i;} );

    std::cout << "sum of the square of the element is " << sum << std::endl;
}