详解accumulate函数

一、简述：

        本人是因为在看力扣题的题解时正巧碰到了这个函数，而以前却没接触过该函数，故在此写一篇文章来当做笔记用。

        在 C++ 中，std::accumulate 是一个用于对序列进行累积计算的算法，定义在 <numeric> 头文件中。它可以将一个范围内的元素按指定规则（默认是加法）逐步合并，最终返回一个累积结果。

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二、函数原型：

#include <numeric>  // 必须包含此头文件

template <class InputIt, class T>
T accumulate(InputIt first, InputIt last, T init);

template <class InputIt, class T, class BinaryOperation>
T accumulate(InputIt first, InputIt last, T init, BinaryOperation op);

• 参数：

  • first, last: 输入范围的迭代器（左闭右开区间 [first, last)）。

  • init: 初始值，类型为 T。

  • op: 自定义的二元操作符（可选参数），用于替代默认的加法操作。

• 返回值：

  • 返回最终的累积结果，类型与 init 相同。

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三、基本用法：

1. 默认加法累积：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <numeric>

int main() {
    std::vector<int> nums = {1, 2, 3, 4, 5};
    
    // 初始值为 0，累加所有元素
    int sum = std::accumulate(nums.begin(), nums.end(), 0);
    std::cout << sum;  // 输出 15 (0+1+2+3+4+5)
    
    return 0;
}

2. 自定义操作符（例如乘法） ：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <numeric>

int main() {
    std::vector<int> nums = {1, 2, 3, 4, 5};
    
    // 初始值为 1，累乘所有元素
    int product = std::accumulate(
        nums.begin(), nums.end(),
        1,
        [](int a, int b) { return a * b; }
    );
    
    std::cout << product;  // 输出 120 (1*1*2*3*4*5)
    return 0;
}

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四、关键点详解 ：

1. 初始值 init

• 初始值的类型决定了最终结果的类型。

• 如果元素类型与 init 不同，会进行隐式类型转换。

• 示例：用 0.0 作为初始值计算浮点数和：

std::vector<int> nums = {1, 2, 3};
double sum = std::accumulate(nums.begin(), nums.end(), 0.0);  // 结果为 6.0

2. 自定义二元操作符 op

• op 是一个接受两个参数的函数（或函数对象、Lambda 表达式）。

• 参数顺序：第一个参数是累积值，第二个参数是当前元素。

• 示例：拼接字符串：

std::vector<std::string> words = {"Hello", " ", "World"};
std::string sentence = std::accumulate(
    words.begin(), words.end(),
    std::string(""),  // 初始值为空字符串
    [](const std::string& a, const std::string& b) { return a + b; }
);
// 输出 "Hello World"

3. 处理复杂数据类型

可以自定义操作符处理结构体或类：

struct Point {
    int x, y;
    Point operator+(const Point& other) const {
        return {x + other.x, y + other.y};
    }
};

int main() {
    std::vector<Point> points = {
  
  {1, 2}, {3, 4}, {5, 6}};
    Point total = std::accumulate(
        points.begin(), points.end(),
        Point{0, 0},  // 初始值
        [](const Point& a, const Point& b) { return a + b; }
    );
    // total = {9, 12}
    return 0;
}

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五、常见用途：

1.求和、求积：

std::vector<int> data = {10, 20, 30};
int total = std::accumulate(data.begin(), data.end(), 0);

2.字符串拼接：

std::vector<std::string> parts = {"A", "B", "C"};
std::string combined = 
        std::accumulate(parts.begin(), parts.end(), std::string(""));

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六、注意事项：

• 初始值类型：确保 init 的类型与操作兼容（例如乘法时初始值应为 1，而非 0）。

• 操作符的结合性：accumulate 是左结合的，操作顺序为 ((init op elem1) op elem2) op ...。

• 迭代器有效性：确保迭代器范围 [first, last) 有效。