笔记 C++11 std::minmax_element() 的使用（寻找最小值和最大值）

0. 函数的声明

• 可以看到：返回一个 std::pair<ForwardIt,ForwardIt> （pair 对）

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

1. 寻找最小值和最大值

• 使用
• 顾名思义，从函数名看，minmax_element，先是 min，再 max，所以，返回的类中的数据成员 first 对应着最小值，second 对应着最大值。
• 源码

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};
}

• 例子：

#include <iostream>

int main() {
    
    std::vector<int> v = { 1, 2, 5, 4, 100, 0, -199, 33 };

    auto result = std::minmax_element(v.begin(), v.end());
    // 输出首次出现的最小元素
    std::cout << "min element is: " << *result.first << '\n';

    // 输出首次出现的最大元素
    std::cout << "max element is: " << *result.second << '\n';

    return 0;
}


/*
// 官网例子
#include <algorithm>
#include <iostream>

int main() {
    
    const auto v = { 3, 9, 1, 4, 2, 5, 9 };
    auto pStart = begin(v);
    auto pEnd = end(v);
    const auto result = std::minmax_element(begin(v), end(v));

    std::cout << "min = " << *result.first << ", max = " << *result.second << '\n';

    return 0;
}
*/

• 结果：
  

2. 其它类似的函数

1. C++17 中的 min_element， 返回迭代器位置， 复杂度为 O(n)

• 源码

template<class ForwardIt>
ForwardIt min_element(ForwardIt first, ForwardIt last)
{
    if (first == last) return last;
 
    ForwardIt smallest = first;
    ++first;
    for (; first != last; ++first) {
        if (*first < *smallest) {
            smallest = first;
        }
    }
    return smallest;
}

• 例子

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>
 
int main()
{
    std::vector<int> v{3, 1, 4, 1, 5, 9};
 
    std::vector<int>::iterator result = std::min_element(v.begin(), v.end());
    std::cout << "min element at: " << std::distance(v.begin(), result) << std::endl;
    std::cout << "min value is: " << *result << std::endl;				// 1

	return 0;
}

2. C++17 中的 max_element， 返回迭代器位置， 复杂度为 O(n)

• 源码

template<class ForwardIt>
ForwardIt max_element(ForwardIt first, ForwardIt last)
{
    if (first == last) return last;
 
    ForwardIt largest = first;
    ++first;
    for (; first != last; ++first) {
        if (*largest < *first) {
            largest = first;
        }
    }
    return largest;
}

• 例子

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>
 
int main()
{
    std::vector<int> v{3, 1, 4, 1, 5, 9};
 
    std::vector<int>::iterator result = std::max_element(v.begin(), v.end());
    std::cout << "max element at: " << std::distance(v.begin(), result) << std::endl;
    std::cout << "max value is: " << *result << std::endl;					// 9

	return 0;
}

3. 参考

https://en.cppreference.com/w/cpp/algorithm