使用 C++ 和 STL 的向量元素乘积

Posted 2023-02-16

【中文标题】使用 C++ 和 STL 的向量元素乘积

【英文标题】：vector element-wise product with C++ and STL

【发布时间】：2012-07-31 10:21:52

【问题描述】：

在 C++ 中实现元素乘积并不难：

vector<float> a_array;
vector<float> b_array;
vector<float> c_array;
vector<float> dot_array;
....
for(int i=0; i<a_array.size(); i++)

   float temp;
   temp = a_array[i]*b_array[i]*c_array[i];
   dot_array[i] = temp;

这是一个非常简单的实现，我想知道 STL 中是否已经有更高效的算法可用。谢谢！

【问题讨论】：

这不是点积。

您的意思是两个或多个向量的元素乘积。点积（又名标量或内积）是 sum(a[i]*b[i])，这不是您的代码所做的。

谢谢，我把问题的内容改了

这种概括真的很难写。 inner_product 适用于 2 个向量，但不适用于 n 甚至 >2。在C++11 中可以定义n-ary 算法来做你想做的事情。

看过人们的答案后，我不会说 STL 算法更有效。它们的作用与您几乎相同，但也包括会影响效率的开销。

【参考方案1】：

std::transform 可用于将两个向量相乘：

#include <algorithm>
#include <functional>

// Precondition: b.size() >= a.size() && r.size() >= a.size()
std::transform(a.begin(), a.end(), b.begin(), r.begin(), std::multiplies<float>());

没有超过两个输入序列的类似标准算法。

【讨论】：

2 个问题：a[i] 和 b[i] 的乘积是否被复制到 r[i] 中——还是被移动了？可以用 a.begin() 替换 r.begin() （覆盖 a）吗？

该产品以前从未存储在任何地方，因此既没有复制也没有移动。是的，我相信您可以将输出设置为与输入相同，它会进行适当的转换。

【参考方案2】：

看看std::inner_product。

编辑当问题是关于点积时，我发布了这个答案。有关元素产品，请参阅std::transform 的第二版。

【讨论】：

谢谢，但我对点积感兴趣。

@feelfree 在这种情况下，内积和点积是一样的。

【参考方案3】：

std::vector 类实际上不是一个数学向量，而是一个动态大小的数组，一个集合。你可能会因为它的名字而感到困惑。最好定义一个真正的vector 类来实现数学运算，而不是（错误地）使用std::vector。