Value Clipping

原始题目：LeetGPU - Value Clipping

题目描述

编写一个 GPU 程序，对一维输入向量执行裁剪操作。给定输入张量（形状 $[N]$，类型 float32），将每个元素裁剪到指定范围 $[lo, hi]$ 内：

$$\text{clip}(x, lo, hi) = \begin{cases} lo, & \text{if } x < lo \\ x, & \text{if } lo \le x \le hi \\ hi, & \text{if } x > hi \end{cases}$$

该操作确保所有值落在指定范围内，广泛用于 ML 中的激活值稳定化和量化前预处理。

实现要求

• 不允许使用外部库。
• solve 函数签名必须保持不变。
• 最终结果必须存储在 output 张量中。

示例

示例 1

Input:  input = [1.5, -2.0, 3.0, 4.5], lo = 0.0, hi = 3.5
Output: [1.5, 0.0, 3.0, 3.5]

示例 2

Input:  input = [-1.0, 2.0, 5.0], lo = -0.5, hi = 2.5
Output: [-0.5, 2.0, 2.5]

约束条件

• $1 \le N \le 100{,}000$。
• $-10^6 \le input[i] \le 10^6$。
• $lo \le hi$。
• 性能测试在 $N = 100{,}000$ 的规模下进行。

解题思路

裁剪操作是典型的逐元素 Map 操作。每个元素经过两次比较（下界和上界），可以使用 min + max 的组合或 clamp。在 CUDA 中 fminf 和 fmaxf 是硬件支持的指令。与 ReLU 类似，这是一个内存带宽受限的内核。欢迎在 GitHub Discussions 分享你的解法。