std::minmax_element

ヘッダー `<algorithm>` で定義
template< class ForwardIt > std::pair<ForwardIt, ForwardIt> minmax_element( ForwardIt first, ForwardIt last );	(1)	(C++11以降) (C++17 以降 constexpr)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt > std::pair<ForwardIt, ForwardIt> minmax_element( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt first, ForwardIt last );	(2)	(C++17以降)
template< class ForwardIt, class Compare > std::pair<ForwardIt, ForwardIt> minmax_element( ForwardIt first, ForwardIt last, Compare comp );	(3)	(C++11以降) (C++17 以降 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以降)

範囲 [first, last) 内の最小要素と最大要素を検索する。

1) 要素は operator<(C++20まで)std::less{}(C++20以降) を使用して比較される。

3) 要素は比較関数 comp を使用して比較される。

2,4) (1,3)と同じだが、policyに従って実行される。

これらのオーバーロードは、以下のすべての条件が満たされた場合にのみオーバーロード解決に参加する。

std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>> が true である。	(C++20まで)
std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>> は true です。	(C++20以降)

first, last	-	検査する要素の範囲を定義するイテレータのペア
policy	-	使用する実行ポリシー
cmp	-	比較関数オブジェクト（すなわち、Compareの要件を満たすオブジェクト）。最初の引数が2番目の引数より小さい場合にtrueを返す。比較関数のシグネチャは、以下と同等でなければならない。 bool cmp(const Type1& a, const Type2& b); 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)）。型 Type1 と Type2 は、ForwardIt 型のオブジェクトが逆参照され、その後、それら両方に暗黙的に変換できるものでなければなりません。
型要件
- `ForwardIt` は LegacyForwardIterator の要件を満たさなければなりません。

[編集] 戻り値

最小要素へのイテレータを最初の要素として、最大要素へのイテレータを2番目の要素として含むペア。範囲が空の場合は std::make_pair(first, first) を返す。複数の要素が最小要素と等しい場合、そのような最初の要素へのイテレータが返される。複数の要素が最大要素と等しい場合、そのような最後の要素へのイテレータが返される。

[編集] 計算量

std::distance(first, last) を $\scriptsize N$ $N$ とする

1,2) operator<(C++20まで)std::less{}(C++20以降) を用いた比較は最大で

max(⌊ 32 (N-1)⌋,0)

回。

3,4) 比較関数 comp の適用は最大で

max(⌊ 32 (N-1)⌋,0)

回。

[編集] 例外

ExecutionPolicy というテンプレートパラメータを持つオーバーロードは、次のようにエラーを報告します。

アルゴリズムの一部として呼び出された関数の実行が例外をスローし、ExecutionPolicy が標準ポリシーのいずれかである場合、std::terminate が呼び出されます。その他の ExecutionPolicy の場合、動作は実装定義です。
アルゴリズムがメモリの割り当てに失敗した場合、std::bad_alloc がスローされます。

[編集] 可能な実装

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};
}

[編集] 備考

このアルゴリズムは std::make_pair(std::min_element(), std::max_element()) とは、効率だけでなく、このアルゴリズムが*最後の*最大要素を見つけるのに対し、std::max_element は*最初の*最大要素を見つける点で異なる。

[編集] 例

このコードを実行

#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';
}

出力

min = 1, max = 9

[編集] 関連項目

min_element	範囲内で最小の要素を返す (関数テンプレート) [編集]
max_element	範囲内で最大の要素を返す (関数テンプレート) [編集]
ranges::minmax_element (C++20)	範囲内で最小の要素と最大の要素を返す (アルゴリズム関数オブジェクト)[編集]

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