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std::minmax

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数值运算
(C++11)                       
在未初始化内存上的操作
 
在标头 <algorithm> 定义
template< class T >
std::pair<const T&, const T&> minmax( const T& a, const T& b );
 (1) (C++11 起)
(C++14 起为 constexpr)
template< class T, class Compare >

std::pair<const T&, const T&> minmax( const T& a, const T& b,

                                      Compare comp );
 (2) (C++11 起)
(C++14 起为 constexpr)
template< class T >
std::pair<T, T> minmax( std::initializer_list<T> ilist );
 (3) (C++11 起)
(C++14 起为 constexpr)
template< class T, class Compare >

std::pair<T, T> minmax( std::initializer_list<T> ilist,

                        Compare comp );
 (4) (C++11 起)
(C++14 起为 constexpr)

返回给定值的最小和最大者。

1,2) 返回到 a 的 b 较小和较大者的引用。
1) 使用 operator< 来比较两个值。
如果 T 不可小于比较 (LessThanComparable) ，那么行为未定义。
2) 使用比较函数 comp 来比较两个值。
3,4) 返回初始化器列表 ilist 中值的最小和最大者。
如果 ilist.size() 为零，或者 T 不可复制构造 (CopyConstructible) ，那么行为未定义。
3) 使用 operator< 来比较这些值。
如果 T 不可小于比较 (LessThanComparable) ，那么行为未定义。
4) 使用比较函数 comp 来比较这些值。

目录

[编辑] 参数

a, b - 要比较的值
ilist - 拥有要比较的值的初始化器列表
cmp - 比较函数对象（即满足比较 (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价于如下：

 bool cmp(const Type1 &a, const Type2 &b);

虽然签名不必有 const&，函数也不能修改传递给它的对象，而且必须能够接受（可有 const 限定的）类型 Type1 与 Type2 的所有值，与值类别无关（从而不允许 Type1 &，也不允许 Type1，除非 Type1 的移动等价于复制(C++11 起)）。
类型 Type1 与 Type2 必须使得 T 类型的对象能隐式转换到这两个类型。 ​

[编辑] 返回值

1,2) 如果 a < b 或者 a 等价于 b，那么返回 std::pair<const T&, const T&>(a, b) 的结果。如果 b < a，那么返回 std::pair<const T&, const T&>(b, a) 的结果。
3,4) 以 ilist 中最小元素为第一元素，最大元素为第二元素的 pair。如果有多个等价于最小者的值，那么返回最左侧的这种值。如果有多个等价于最大者的值，那么返回最右侧的这种值。

[编辑] 复杂度

1) 应用一次 operator< 进行比较。
2) 应用一次比较函数 comp。
3,4) 给定 N 为 ilist.size()：
3) 最多应用
3N
2
 次 operator< 进行比较。
4) 最多应用
3N
2
 次比较函数 comp。

[编辑] 可能的实现

minmax (1) 
template<class T>
constexpr std::pair<const T&, const T&> minmax(const T& a, const T& b)
{
    return (b < a) ? std::pair<const T&, const T&>(b, a)
                   : std::pair<const T&, const T&>(a, b);
}
minmax (2) 
template<class T, class Compare>
constexpr std::pair<const T&, const T&> minmax(const T& a, const T& b, Compare comp)
{
    return comp(b, a) ? std::pair<const T&, const T&>(b, a)
                      : std::pair<const T&, const T&>(a, b);
}
minmax (3) 
template<class T>
constexpr std::pair<T, T> minmax(std::initializer_list<T> ilist)
{
    auto p = std::minmax_element(ilist.begin(), ilist.end());
    return std::pair(*p.first, *p.second);
}
minmax (4) 
template<class T, class Compare>
constexpr std::pair<T, T> minmax(std::initializer_list<T> ilist, Compare comp)
{
    auto p = std::minmax_element(ilist.begin(), ilist.end(), comp);
    return std::pair(*p.first, *p.second);
}

[编辑] 注解

对于重载 (1,2)，如果实参之一是临时量，那么返回的引用在包含对 minmax 调用的完整表达式结尾变为悬垂引用： 

int n = 1;
auto p = std::minmax(n, n + 1);
int m = p.first; // ok
int x = p.second; // 未定义行为
 
// 注意结构化绑定有同样的问题
auto [mm, xx] = std::minmax(n, n + 1);
xx; // 未定义行为

[编辑] 示例

运行此代码
#include <algorithm>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include <iostream>
#include <vector>
 
int main()
{
    std::vector<int> v{3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6};
    std::srand(std::time(0));
    std::pair<int, int> bounds = std::minmax(std::rand() % v.size(),
                                             std::rand() % v.size());
 
    std::cout << "v[" << bounds.first << "," << bounds.second << "]：";
    for (int i = bounds.first; i < bounds.second; ++i)
        std::cout << v[i] << ' ';
    std::cout << '\n';
}

可能的输出： 

v[2,7]：4 1 5 9 2

[编辑] 缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

缺陷报告 应用于 出版时的行为 正确行为
LWG 2239 C++11 重载 (2,4) 中 T 需要可小于比较 (LessThanComparable) 不需要

[编辑] 参阅

 返回给定值中较小者
(函数模板) [编辑]
返回给定值中较大者
(函数模板) [编辑]
(C++11)
 返回范围中的最小元和最大元
(函数模板) [编辑]
(C++20)
 返回两个元素间的较小者和较大者
(算法函数对象) [编辑]
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