使用步骤 c++ 构建向量

Posted 2023-02-21

【中文标题】使用步骤 c++ 构建向量

【英文标题】：Build a vector with step c++

【发布时间】：2019-11-07 10:35:03

【问题描述】：

是否可以在不使用 c++ 循环的情况下以固定的步长创建一个从一个值到另一个值的向量？

例如，我想构建一个从 1 到 10 的向量，步长为 0.5。在 MATLAB 中，我可以这样做：

vector = [1:0.5:10];

c++中有类似的东西吗？

【参考方案1】：

在std::generate_n的帮助下，您可以

std::vector<double> v;
const int size = 10 * 2 - 1;
v.reserve(size);
std::generate_n(std::back_inserter(v), size, []()  static double d = 0.5; return d += 0.5; );

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【参考方案2】：

你需要一个循环。 Matlab 只是对您隐藏循环。如果这是您经常做的事情，只需创建一个函数以使其更易于使用：

#include <vector>

auto make_vector(double beg, double step, double end) 

    std::vector<double> vec;
    vec.reserve((end - beg) / step + 1);
    while (beg <= end) 
        vec.push_back(beg);
        beg += step;
    
    return vec;


int main() 
    auto vec = make_vector(1, 0.5, 10);

【参考方案3】：

没有循环是不可能的，但您可以隐藏循环，例如使用std::generate 或std::generate_n：

constexpr size_t SIZE = (10 - 1) * 2;
std::vector<double> data(SIZE);

double new_value = 1.0;
std::generate(begin(data), end(data) [&new_value]()

    double current_value = new_value;
    new_value += 0.5;
    return current_value;
);

当然，要写的内容很多，显式循环可能会更好：

std::vector<double> data;
for (double i = 1.0; i <= 10; i += 0.5)
    data.push_back(i);

---

如果步进是“一”（例如1 或1.0），那么您可以改用std::iota：

std::vector<double> data(10);
std::iota(begin(data), end(data), 1.0);  // Initializes the vector with values from 1.0 to 10.0

【参考方案4】：

不，C++ 中没有这样的东西。您必须创建一个循环并填充您的向量，例如：

std::vector<double> v;
v.reserve(19);
for(size_t i = 2; i < 21; ++i)

    v.push_back(i / 2.);

我在这里使用整数循环而不是增量为 0.5 的双循环，以确保我获得的元素数量并最大限度地减少数值舍入误差（0.5 很好，但不是 1/3）。

【参考方案5】：

使用Ranges-v3库的简单解决方案：

#include <range/v3/all.hpp>

auto make_vector(double min, double step, double max) 
    const auto size = static_cast<std::size_t>((max - min) / step);
    return ranges::views::iota(std::size_t0, size + 1) | 
           ranges::views::transform([min, step](auto i)  return min + step * i; ) |
           ranges::to<std::vector>();


int main()    
    auto vec = make_vector(1, .5, 5);
    for (auto x : vec)
        std::cout << x << ' ';

    // Output: 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5

范围将是 C++20 的 part。

【参考方案6】：

如果您需要做很多这样的事情，您可以轻松编写自己的函数，该函数可以与任何容器一起使用（支持保留并可由std::generate 填充）：

template <typename TContainer>
TContainer fill(typename TContainer::value_type start, 
                typename TContainer::value_type step, 
                typename TContainer::value_type end) 
    size_t size = static_cast<size_t>((end - start)/step + 1);
    TContainer output(size);
    std::generate(std::begin(output), std::end(output), 
        [&start, step]()  
            return std::exchange(start, start + step);
        
    );
    return output;

那么你可以如下使用它：

auto vec = fill<std::vector<int>>(0, 2, 10);
auto list = fill<std::list<float>>(1, 0.3, 5);

Live example

你会得到：

vec: 0, 2, 4, 6, 8, 10
list: 1, 1.3, 1.6, 1.9, 2.2, 2.5, 2.8, 3.1, 3.4, 3.7, 4, 4.3, 4.6, 4.9

【讨论】：

return std::exchange(start, start + step);

@Evg Noooice！修改了答案。