std::minmax_element

定義於標頭檔案 `<algorithm>`
template< class ForwardIt > std::pair<ForwardIt, ForwardIt> minmax_element( ForwardIt first, ForwardIt last );	(1)	(C++11 起) (自 C++17 起為 constexpr)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt > std::pair<ForwardIt, ForwardIt> minmax_element( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt first, ForwardIt last );	(2)	(C++17 起)
template< class ForwardIt, class Compare > std::pair<ForwardIt, ForwardIt> minmax_element( ForwardIt first, ForwardIt last, Compare comp );	(3)	(C++11 起) (自 C++17 起為 constexpr)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt, class Compare > std::pair<ForwardIt, ForwardIt> minmax_element( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt first, ForwardIt last, Compare comp );	(4)	(C++17 起)

在範圍 [first, last) 中查詢最小和最大的元素。

1) 元素使用 operator<(C++20 前)std::less{}(C++20 起) 進行比較。

3) 元素使用比較函式 comp 進行比較。

2,4) 同 (1,3)，但按 policy 執行。

僅當滿足所有以下條件時，這些過載才參與過載決議

std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>> 為 true。	(C++20 前)
std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>> 為 true。	(C++20 起)

first, last	-	定義要檢查的元素範圍的迭代器對
policy	-	要使用的執行策略
cmp	-	比較函式物件（即滿足 Compare 要求的物件），如果第一個引數小於第二個引數，則返回 true。比較函式的簽名應等效於以下內容 bool cmp(const Type1& a, const Type2& b); 儘管簽名不需要包含 const&，但函式不得修改傳入的物件，並且必須能夠接受 `Type1` 和 `Type2` 型別（可能為 const）的所有值，無論其值類別如何（因此，不允許使用 Type1&，除非對於 `Type1`，移動等同於複製，否則也不允許使用 Type1(C++11 起)）。型別 Type1 和 Type2 必須使得型別為 ForwardIt 的物件可以被解引用，然後隱式轉換為兩者。
型別要求
- `ForwardIt` 必須滿足 LegacyForwardIterator 的要求。

[編輯] 返回值

一個對，其第一個元素是指向最小元素的迭代器，第二個元素是指向最大元素的迭代器。如果範圍為空，則返回 std::make_pair(first, first)。如果多個元素等價於最小元素，則返回指向第一個此類元素的迭代器。如果多個元素等價於最大元素，則返回指向最後一個此類元素的迭代器。

[編輯] 複雜度

給定 $\scriptsize N$ $N$ 為 std::distance(first, last)

1,2) 最多

max(⌊ 32 (N-1)⌋,0)

次使用 operator<(C++20 前)std::less{}(C++20 起) 的比較。

3,4) 最多

max(⌊ 32 (N-1)⌋,0)

次呼叫比較函式 comp。

[編輯] 異常

帶有模板引數 ExecutionPolicy 的過載按如下方式報告錯誤

如果作為演算法一部分呼叫的函式執行丟擲異常，並且 ExecutionPolicy 是標準策略之一，則呼叫 std::terminate。對於任何其他 ExecutionPolicy，行為是實現定義的。
如果演算法未能分配記憶體，則丟擲 std::bad_alloc。

[編輯] 可能的實現

minmax_element

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

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};
}

[編輯] 注意

此演算法與 std::make_pair(std::min_element(), std::max_element()) 不同，不僅在效率上，還在於此演算法找到最後一個最大元素，而 std::max_element 找到第一個最大元素。

[編輯] 示例

執行此程式碼

#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';
}

輸出

min = 1, max = 9

[編輯] 參閱

min_element	返回一個範圍中最小的元素 (函式模板) [編輯]
max_element	返回一個範圍中最大的元素 (函式模板) [編輯]
ranges::minmax_element (C++20)	返回範圍中最小和最大的元素 (演算法函式物件)[編輯]

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