valarray数值库学习

c++标准库表数组形式的类有三个：array：固定长度，目的为代替内置数组如: int a[5] = {1,3,5,7,9}；vector：支持变长度的类, valarray：是表示并操作值数组的类，面向数值计算设计，支持对元素进行数学运算，并且支持多种形式的广义下标运算符、切片及间接访问。
下面我们来看valarray的使用示例:

1.valarray初始化

#include 
#include 

using namespace std;

//输出valarray
template 
void outValarray(const valarray& val)
{
    for(auto v: val)
        cout << v << "t";
    cout << endl;
}

int main()
{
    //1.创建一个大小为5的valarray
    valarray val(5);
    outValarray(val);

    //2.使用列表{1,3,5,7,9}初始化一个valarray
    valarray val2 = {1,3,5,7,9};
    outValarray(val2);

    //3.创建一个大小为5，值全为7的valarray
    valarray val3(7, 5);
    outValarray(val3);

    //4.使用数组初始化valarray
    int ia[] = {10,20,30,40,50};
    valarray val4(ia, sizeof(ia)/sizeof(ia[0]));
    outValarray(val4);

    //5.使用数组创建大小为3的valarray
    valarray val5(ia + 2, 3);
    outValarray(val5);

    //6.使用valarray进行数学运算
    val = (val2 + val4)*val4;
    outValarray(val);

    cout << "Hello World!" << endl;
    return 0;
}

运行结果：

2.valarray一元算术运算：

#include 
#include 

using namespace std;

//输出valarray
template 
void outValarray(const valarray& val)
{
    for(auto v: val)
        cout << v << "t";
    cout << endl;
}

int main()
{
    //1.operator+运算，给每个元素+11
    valarray val = {1,3,5,7,9};
    outValarray(val);
    val = val + 11;
    outValarray(val);

    //2.operator-运算，给每个元素-5
    val = val - 5;
    outValarray(val);

    //3.operator~运算，给每个元素~
    val = ~val;
    outValarray(val);

    //4.operator ！运算，给每个元素！
    outValarray(!val);
    cout << "Hello World!" << endl;
    return 0;
}

运行结果：

 3.对valarray的每个元素应用复合赋值运算符：

#include 
#include 

using namespace std;

//输出valarray
template 
void outValarray(const valarray& val)
{
    for(auto v: val)
        cout << v << "t";
    cout << endl;
}

int main()
{
    //1. operator+=运算
    valarray val = {1,3,5,7,9};
    outValarray(val);
    val += 11;
    outValarray(val);
    //2. operator-=运算
    val -= 2;
    outValarray(val);
    //3. operator*=运算
    val *= 3;
    outValarray(val);
    //4. operator/=运算
    val /= 2;
    outValarray(val);
    //5. operator%=运算
    val %= 5;
    outValarray(val);
    //6. operator&=运算
    val &= 5;
    outValarray(val);
    //7. operator|=运算
    val |= 1;
    outValarray(val);
    //8. operator^=运算
    val ^= 2;
    outValarray(val);
    //9. operator<<=运算
    val <<= 2;
    outValarray(val);
    //10. operator>>=运算
    val >>= 1;
    outValarray(val);

    cout << "Hello World!" << endl;
    return 0;
}

运算结果：

 4.成员函数使用示例：

#include 
#include 

using namespace std;

//输出valarray
template 
void outValarray(const valarray& val)
{
    for(auto v: val)
        cout << v << "t";
    cout << endl;
}

int main()
{
    //1.swap 与另一 valarray 交换
    valarray val0 = {1,3,5,7,9};
    valarray val1 = {11,31,51,71,91};
    outValarray(val0);
    outValarray(val1);
    val0.swap(val1);
    cout << endl;
    outValarray(val0);
    outValarray(val1);
    cout << endl;
    //2.size返回valarray的大小
    valarray val2 = {1,3,5,7,9,11,13,15};
    cout << "val2.size===== "  << val2.size() << endl;
    cout << endl;
    //3.resize 更改 valarray 的大小
    valarray val3 = {1,3,5};
    outValarray(val3);
    val3.resize(5);
    outValarray(val3);
    val3.resize(6, 10);
    outValarray(val3);
    cout << endl;
    //4.sum 计算所有元素的和
    valarray val = {13,33,59,72,95,11,13,15};
    outValarray(val);
    cout << "val.sum===== "  << val.sum() << endl;
    cout << endl;

    //5.min返回最小元素
    cout << "val.min===== "  << val.min() << endl;
    cout << endl;
    //6.max返回最大的元素
    cout << "val.max===== "  << val.max() << endl;
    cout << endl;

    //7.shift	以填入零的方式移动 valarray 的元素
    valarray val4 = {13,33,59,72,95,11,15};
    outValarray(val4);
    valarray val5 = val4.shift(3);
    outValarray(val5);
    cout << endl;

    //8.cshift 循环移动 valarray 的元素
    valarray val6 = {13,33,59,72,95,11,15};
    outValarray(val6);
    valarray val7 = val6.cshift(3);
    outValarray(val7);
    cout << endl;

    //9.apply对 valarray 的每个元素应用函数
    valarray val8 = {3,32,59,72,95,11,15};
    outValarray(val8);
    val8 = val8.apply([](int n)->int{return n*2;});
    outValarray(val8);
    cout << "Hello World!" << endl;
    return 0;
}

运行结果：

参考：

- cppreference.com">标准库头文件 - cppreference.com