std::minmax_element( ) 算法

自 C++17 起

// (1)
template< class ForwardIt >
std::pair<ForwardIt, ForwardIt>
    minmax_element( ForwardIt first, ForwardIt last );

// (2)
template< class ForwardIt, class Compare >
std::pair<ForwardIt, ForwardIt>
    minmax_element( ForwardIt first, ForwardIt last, Compare comp );

// (3)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt >
std::pair<ForwardIt, ForwardIt>
    minmax_element( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt first, ForwardIt last );

// (4)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt, class Compare >
std::pair<ForwardIt, ForwardIt>
    minmax_element( ExecutionPolicy&& policy,
                    ForwardIt first, ForwardIt last, Compare comp );

自 C++11 起

// (1)
template< class ForwardIt >
std::pair<ForwardIt, ForwardIt>
    minmax_element( ForwardIt first, ForwardIt last );

// (2)
template< class ForwardIt, class Compare >
std::pair<ForwardIt, ForwardIt>
    minmax_element( ForwardIt first, ForwardIt last, Compare comp );

在范围 [first; last) 中查找最小和最大元素。

• (1) 元素使用 operator< 进行比较。

• (2) 元素使用给定的二元比较函数 comp 进行比较。

参数

first last	要查找最大和最小值的范围。
policy	要使用的执行策略。有关详细信息，请参阅执行策略。
cmp	比较函数对象（即满足Compare要求的对象），如果*a小于*b则返回true。 比较函数的签名应等效于以下内容 bool cmp(const Type1 &a, const Type2 &b); 虽然签名不需要包含const&，但函数不得修改传递给它的对象，并且必须能够接受类型为（可能为const）Type1和Type2的所有值，无论值类别如何（因此，不允许使用Type1&，也不允许使用Type1，除非对于Type1，移动等同于复制 (自 C++11 起)）。 类型 Type1 和 Type2 必须使得 ForwardIt 类型的对象可以隐式转换为它们两者。

类型要求

ForwardIt

LegacyForwardIterator

返回值

一个包含指向最小元素的迭代器作为第一个元素和指向最大元素的迭代器作为第二个元素的对。

如果范围为空，则返回std::make_pair(first, first)。

如果多个元素等同于最小元素，则返回指向第一个此类元素的迭代器。
如果多个元素等同于最大元素，则返回指向最后一个此类元素的迭代器。

复杂度

给定 N 为 std::distance(first, last)

最多应用max(floor( (3 / 2) * (N − 1) ), 0)次谓词。

异常

带有模板参数 ExecutionPolicy 的重载报告错误如下

• 如果作为算法一部分调用的函数执行时抛出异常且ExecutionPolicy是标准策略之一，则调用std::terminate。对于任何其他ExecutionPolicy，行为是实现定义的.
• 如果算法未能分配内存，则抛出 std::bad_alloc。

可能的实现

minmax_element (1)

template<class ForwardIt>
std::pair<ForwardIt, ForwardIt>
    minmax_element(ForwardIt first, ForwardIt last)
{
    using value_type = typename std::iterator_traits<ForwardIt>::value_type;
    return std::minmax_element(first, last, std::less<value_type>());
}

minmax_element (2)

template<class ForwardIt, class Compare>
std::pair<ForwardIt, ForwardIt>
    minmax_element(ForwardIt first, ForwardIt last, Compare comp)
{
    auto min = first, max = first;

    if (first == last || ++first == last)
        return {min, max};

    if (comp(*first, *min))
        min = first;
    else
        max = first;

    while (++first != last)
    {
        auto i = first;
        if (++first == last)
        {
            if (comp(*i, *min))
                min = i;
            else if (!(comp(*i, *max)))
                max = i;
            break;
        }
        else
        {
            if (comp(*first, *i))
            {
                if (comp(*first, *min))
                    min = first;
                if (!(comp(*i, *max)))
                    max = i;
            }
            else
            {
                if (comp(*i, *min))
                    min = i;
                if (!(comp(*first, *max)))
                    max = first;
            }
        }
    }
    return {min, max};
}

备注

此算法与std::make_pair(std::min_element(), std::max_element())不同，不仅效率不同，而且此算法查找最后一个最大元素，而std::max_element()查找第一个最大元素（就迭代器而言）。

示例

Main.cpp

#include <algorithm>
#include <iostream>

int main()
{
    const auto v = {3, 9, 1, 4, 2, 5, 9};
    const auto [min, max] = std::minmax_element(begin(v), end(v));

    std::cout << "min = " << *min << ", max = " << *max << '\n';
}

可能输出

min = 1, max = 9