std::minmax

ヘッダー `<algorithm>` で定義
template< class T > std::pair<const T&, const T&> minmax( const T& a, const T& b );	(1)	(C++11以降) (C++14以降constexpr)
template< class T, class Compare > std::pair<const T&, const T&> minmax( const T& a, const T& b, Compare comp );	(2)	(C++11以降) (C++14以降constexpr)
template< class T > std::pair<T, T> minmax( std::initializer_list<T> ilist );	(3)	(C++11以降) (C++14以降constexpr)
template< class T, class Compare > std::pair<T, T> minmax( std::initializer_list<T> ilist, Compare comp );	(4)	(C++11以降) (C++14以降constexpr)

与えられた値の中で最小値と最大値を返します。

1,2) aとbの小さい方と大きい方への参照を返します。

1) operator< を使用して値を比較します。

もしTがLessThanComparableでない場合、動作は未定義です。

2) 比較関数 comp を使用して値を比較します。

3,4) 初期化子リスト ilist の値の最小値と最大値を返します。

ilist.size() がゼロの場合、またはTがCopyConstructibleでない場合、動作は未定義です。

3) operator< を使用して値を比較します。

もしTがLessThanComparableでない場合、動作は未定義です。

4) 比較関数 comp を使用して値を比較します。

シグネチャにconst&は必須ではないが、関数は渡されたオブジェクトを変更してはならず、値カテゴリに関係なく、Type1とType2のすべての型（おそらくconst）の値を受け入れられなければならない（したがって、Type1&は許可されない。また、Type1のムーブがコピーと同等でない限り、Type1も許可されない(C++11以降)）。
Type1とType2は、型Tのオブジェクトが両方に暗黙的に変換できるものでなければなりません。

[編集] 戻り値

1,2) a < b または a が b と同値の場合、std::pair<const T&, const T&>(a, b) の結果を返します。b < a の場合、std::pair<const T&, const T&>(b, a) の結果を返します。

3,4) ilist の最小値を最初の要素とし、最大値を2番目の要素とするペアを返します。複数の要素が最小値と同値の場合、最も左の要素が返されます。複数の要素が最大値と同値の場合、最も右の要素が返されます。

[編集] 計算量

1) operator< を用いた厳密に1回の比較。

2) 比較関数 comp の厳密に1回の適用。

3,4) ilist.size() を

N

とする。

3) operator< を用いた比較は最大で

3N 2

回。

4) 比較関数 comp の適用は最大で

3N 2

回。

[編集] 実装例

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); }

[編集] 備考

オーバーロード (1,2) の場合、パラメータのいずれかが一時オブジェクトであると、返される参照は minmax の呼び出しを含む完全式の終了時にダングリング参照になります。

int n = 1;
auto p = std::minmax(n, n + 1);
int m = p.first; // ok
int x = p.second; // undefined behavior
 
// Note that structured bindings have the same issue
auto [mm, xx] = std::minmax(n, n + 1);
xx; // undefined behavior

[編集] 例

このコードを実行

#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';
}

実行結果の例

v[2,7]: 4 1 5 9 2

[編集] 欠陥レポート

以下の動作変更を伴う欠陥報告が、以前に公開されたC++標準に遡って適用されました。

DR	適用対象	公開された動作	正しい動作
LWG 2239	C++11	オーバーロード (2,4) の場合、`T`はLessThanComparableである必要がありました。	要求されない

[編集] 関連項目

min	与えられた値のうち小さい方を返す (関数テンプレート) [編集]
max	与えられた値のうち大きい方を返す (関数テンプレート) [編集]
minmax_element (C++11)	範囲内で最小の要素と最大の要素を返す (関数テンプレート) [編集]
ranges::minmax (C++20)	2つの要素の小さい方と大きい方を返す (アルゴリズム関数オブジェクト)[編集]

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