如何在没有冗余计算的if语句中使用std::valarray？

Question

我有以下代码 float，例如：

std::vector<float> v = {0.f, 1.f, 2.f};
for(size_t i = 0; i < v.size(); ++i)
    if(v[i] != 0) // An optimization for `v[i] != 0`.
        v[i] = v[i] * v[i] * v[i]; // Time-consuming computation.

现在我想用 std::valarray<float> 替换 float:

using vfloat = std::valarray<float>;
std::vector<vfloat> v = {vfloat{0.f, 0.f}, vfloat{1.f, 0.f}, vfloat{2.f, 0.f}};
for(size_t i = 0; i < v.size(); ++i)
    // if(v[i] != 0) // I want this optimization! ◀◀◀◄◀◀◀◀◀◀◀◀◀◀◀◀◀◀◀◀◀◀◀◀◀◀◀◀◀◀◀◀
        v[i] = v[i] * v[i] * v[i]; // Time-consuming computation.

虽然新代码逻辑正确，但v[i][j] == 0.

存在冗余计算

那么如何在if语句中使用std::valarray而不进行冗余计算呢？

Answer 1

有很多选择：

#include <valarray>
#include <algorithm>
// 2 loops in the worst case 
bool is_not_zero_0(std::valarray<float> const & v)
{
    return v.max() != 0.0 || v.min() != 0.0;
}

// one loop
bool is_not_zero_1(std::valarray<float> const & v)
{
    return std::find_if(v.begin(), v.end(v), [](float item){return item != 0.0f;}) != v.end();
}
// 2 loops + allocation
bool is_not_zero_2(std::valarray<float> const & v)
{
    return (v != 0.0).max();
}

Answer 2

如果您想跳过 v[i] 中的元素，请使用嵌套循环

using vfloat = std::valarray<float>;
std::vector<vfloat> v = {vfloat{0.f, 0.f}, vfloat{1.f, 0.f}, vfloat{2.f, 0.f}};
for(size_t i = 0; i < v.size(); ++i)
    for(size_t j = 0; j < v[i].size(); ++j)
        if (v[i][j] != 0)
            v[i][j] = v[i][j] * v[i][j] * v[i][j]; // Time-consuming computation.

或apply:

using vfloat = std::valarray<float>;
std::vector<vfloat> v = {vfloat{0.f, 0.f}, vfloat{1.f, 0.f}, vfloat{2.f, 0.f}};
for(size_t i = 0; i < v.size(); ++i)
    v[i] = v[i].apply([](float n) -> float {
        if (n == 0) return 0;
        return n * n * n; // Time-consuming computation.
    });

如果您想跳过 v

中的元素

using vfloat = std::valarray<float>;
std::vector<vfloat> v = {vfloat{0.f, 0.f}, vfloat{1.f, 0.f}, vfloat{2.f, 0.f}};
for(size_t i = 0; i < v.size(); ++i)
    if ((v[i] != 0).max() != 0)
        v[i] = v[i] * v[i] * v[i]; // Time-consuming computation.

如何在没有冗余计算的if语句中使用std::valarray？

How to use std::valarray in if statement without redundant computation?

c++

valarray