C++ 标准库 <numeric>

C++ 标准库
C++ 标准库中的 头文件提供了一组用于数值计算的函数模板，这些函数可以对容器中的元素进行各种数值操作，如求和、乘积、最小值、最大值等。这些函数模板非常强大，可以应用于任何类型的容器，包括数组、向量、列表等。
在使用 头文件中的函数之前，需要在你的 C++ 程序中包含这个头文件：
#include
常用函数

1. accumulate
   accumulate 函数用于计算容器中所有元素的总和。它接受三个参数：容器的开始迭代器、结束迭代器和初始值。
   语法:
   template <InputIterator Iter, class T>
   T accumulate(Iter first, Iter last, T init);
   实例:
   实例

#include
#include
#include

int main() {
    std::vector v = {1, 2, 3, 4, 5};
    int sum = std::accumulate(v.begin(), v.end(), 0);
    std::cout << “Sum: “ << sum << std::endl; // 输出: Sum: 15
    return 0;
}

2. inner_product
   inner_product 函数用于计算两个容器中对应元素乘积的总和。
   语法:
   template <InputIterator1 Iter1, InputIterator2 Iter2, class T>
   T inner_product(Iter1 first1, Iter1 last1, Iter2 first2, T init);
   实例:
   实例

#include
#include
#include

int main() {
    std::vector v1 = {1, 2, 3};
    std::vector v2 = {4, 5, 6};
    int product_sum = std::inner_product(v1.begin(), v1.end(), v2.begin(), 0);
    std::cout << “Product Sum: “ << product_sum << std::endl; // 输出: Product Sum: 32
    return 0;
}

3. partial_sum
   partial_sum 函数用于计算容器中元素的部分和，并将结果存储在另一个容器中。
   语法:
   template <InputIterator InIter, OutputIterator OutIter>
   OutIter partial_sum(InIter first, InIter last, OutIter result);
   实例:
   实例

#include
#include
#include

int main() {
    std::vector v = {1, 2, 3, 4};
    std::vector result(v.size());
    std::partial_sum(v.begin(), v.end(), result.begin());
    for (int i : result) {
        std::cout << i << “ “; // 输出: 1 3 6 10
    }
    return 0;
}

4. adjacent_difference
   adjacent_difference 函数用于计算容器中相邻元素的差值，并将结果存储在另一个容器中。
   语法:
   template <InputIterator InIter, OutputIterator OutIter>
   OutIter adjacent_difference(InIter first, InIter last, OutIter result);
   实例:
   实例

#include
#include
#include

int main() {
    std::vector v = {1, 2, 3, 4};
    std::vector result(v.size() - 1);
    std::adjacent_difference(v.begin(), v.end(), result.begin());
    for (int i : result) {
        std::cout << i << “ “; // 输出: 1 1 1
    }
    return 0;
}

5. std::gcd
   使用 std::gcd 计算两个整数的最大公约数：
   实例

#include
#include

int main() {
    int a = 48;
    int b = 18;
    int result = std::gcd(a, b);  // 计算 48 和 18 的最大公约数
    std::cout << “GCD: “ << result << std::endl;  // 输出 6
    return 0;
}
6. std::lcm
使用 std::lcm 计算两个整数的最小公倍数：
实例
#include
#include

int main() {
    int a = 48;
    int b = 18;
    int result = std::lcm(a, b);  // 计算 48 和 18 的最小公倍数
    std::cout << “LCM: “ << result << std::endl;  // 输出 144
    return 0;
}

7. std::iota
   实例

#include
#include  // 包含 numeric 头文件
#include

int main() {
    std::vector v(5); // 创建一个包含5个元素的向量

    // 使用 std::iota 填充向量，起始值为1
    std::iota(std::begin(v), std::end(v), 1);

    // 输出填充后的向量
    for (int i : v) {
        std::cout << i << “ “;
    }
    std::cout << std::endl; // 输出: 1 2 3 4 5

    return 0;
}

使用 std::iota 填充范围内的序列值。
template<class ForwardIt, class T>
void iota(ForwardIt first, ForwardIt last, T value);
8.查找最大值与最小值
min_element 和 max_element 函数用于找到容器中的最大值和最小值。
实例
#include
#include
#include
#include // 为了使用 std::min_element 和 std::max_element

int main() {
    // 定义一个包含整数的向量
    std::vector v = {3, 1, 4, 1, 5, 9};

    // 计算最小值和最大值
    int min_val = *std::min_element(v.begin(), v.end());
    int max_val = *std::max_element(v.begin(), v.end());

    // 计算总和
    int sum_val = std::accumulate(v.begin(), v.end(), 0);

    // 计算平均值
    double avg_val = static_cast(sum_val) / v.size();

    // 输出结果
    std::cout << “Min: “ << min_val << std::endl;
    std::cout << “Max: “ << max_val << std::endl;
    std::cout << “Sum: “ << sum_val << std::endl;
    std::cout << “Average: “ << avg_val << std::endl;

    return 0;
}
输出结果为：
Min: 1
Max: 9
Sum: 23
Average: 3.83333