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std::minmax

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在标头 <algorithm> 定义
(1)
template< class T >
std::pair<const T&,const T&> minmax( const T& a, const T& b );
 (C++11 起)
(C++14 前)
template< class T >
constexpr std::pair<const T&,const T&> minmax( const T& a, const T& b );
 (C++14 起)
(2)
template< class T, class Compare >

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

                                     Compare comp );
(C++11 起)
(C++14 前)
template< class T, class Compare >

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

                                               Compare comp );
(C++14 起)
(3)
template< class T >
std::pair<T,T> minmax( std::initializer_list<T> ilist);
 (C++11 起)
(C++14 前)
template< class T >
constexpr std::pair<T,T> minmax( std::initializer_list<T> ilist);
 (C++14 起)
(4)
template< class T, class Compare >
std::pair<T,T> minmax( std::initializer_list<T> ilist, Compare comp );
 (C++11 起)
(C++14 前)
template< class T, class Compare >
constexpr std::pair<T,T> minmax( std::initializer_list<T> ilist, Compare comp );
 (C++14 起)

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。
3-4) 返回 initializer_list ilist 中值的最小和最大者。

(1,3) 版本用 operator< 比较值，而 (2,4) 版本用给定的比较函数 comp 。

参数

a, b - 要比较的值
ilist - 含要比较的值的 initializer_list
comp - 比较函数对象（即满足比较 (Compare) 要求的对象），如果首个参数小于 第二个，那么返回 ​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，而且必须接受（可有 const 限定的）类型 Type1 与 Type2 的值，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。 ​

类型要求
-
为使用重载 (1,3)， T 必须符合可小于比较 (LessThanComparable) 的要求。
-
为使用重载 (3,4)， T 必须符合可复制构造 (CopyConstructible) 的要求。

返回值

1-2) 若 a<b 或若 a 等价于 b 则返回 std::pair<const T&, const T&>(a, b) 的结果。若 b<a 则返回 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 。若有数个元素等价于最小者，则返回最左的这种元素。若有数个元素等价于最大者，则返回最右的这种元素。

复杂度

1-2) 准确一次比较
3-4) 至多 ilist.size() * 3 / 2 次比较

可能的实现

版本一 
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);
}
版本二 
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);
}
版本三 
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);
}
版本四 
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);
}

注解

对于重载 (1,2) ，若参数之一为临时量，则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

示例

运行此代码
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
 
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

参阅

 返回各给定值中的较小者
(函数模板)
返回各给定值中的较大者
(函数模板)
(C++11)
 返回范围内的最小元素和最大元素
(函数模板)
(C++20)
 返回两个元素的较小和较大者
(niebloid)
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