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std::max_element - cppreference.com

来自cppreference.com

在标头 <algorithm> 定义 

template< class ForwardIt >
ForwardIt max_element( ForwardIt first, ForwardIt last );
(1) (C++17 起为 constexpr) 
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt >
ForwardIt max_element( ExecutionPolicy&& policy,
                       ForwardIt first, ForwardIt last );
(2) (C++17 起) 
template< class ForwardIt, class Compare >
ForwardIt max_element( ForwardIt first, ForwardIt last,
                       Compare comp );
(3) (C++17 起为 constexpr) 
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt, class Compare >
ForwardIt max_element( ExecutionPolicy&& policy,
                       ForwardIt first, ForwardIt last,
                       Compare comp );
(4) (C++17 起)

寻找范围 [first, last) 中的最大元素。

1) 用 operator<(C++20 前)std::less{}(C++20 起) 比较元素。

3) 用比较函数 comp 比较元素。

2,4) 同 (1,3)，但按照 policy 执行。

这些重载只有在满足以下所有条件时才会参与重载决议：

std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>> 是 true。

(C++20 前)

std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>> 是 true。

(C++20 起)

参数

first, last - 要检验的元素范围的迭代器对
policy - 所用的执行策略
comp - 比较函数对象（即满足比较 (Compare) 要求的对象），如果首个实参小于 第二个，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 ForwardIt 类型的对象能在解引用后隐式转换到这两个类型。 ​

类型要求
-ForwardIt 必须满足老式向前迭代器 (LegacyForwardIterator) 。

返回值

指向范围 [first, last) 中最大元素的迭代器。如果范围中有多个元素等价于最大元素，那么返回指向首个这种元素的迭代器。范围为空时返回 last。

复杂度

给定 N 为 std::distance(first, last)：

1,2) 应用 max(N-1,0) 次 operator<(C++20 前)std::less{}(C++20 起) 进行比较。

3,4) 应用 max(N-1,0) 次比较函数 comp。

异常

拥有名为 ExecutionPolicy 的模板形参的重载按下列方式报告错误：

  • 如果作为算法一部分调用的函数的执行抛出异常，且 ExecutionPolicy 是标准策略之一，那么调用 std::terminate。对于任何其他 ExecutionPolicy，行为由实现定义。
  • 如果算法无法分配内存，那么抛出 std::bad_alloc。

可能的实现

max_element (1) 
template<class ForwardIt>
ForwardIt max_element(ForwardIt first, ForwardIt last)
{
    if (first == last)
        return last;
    
    ForwardIt largest = first;
    ++first;
    
    for (; first != last; ++first)
        if (*largest < *first)
            largest = first;
    
    return largest;
}
max_element (3) 
template<class ForwardIt, class Compare>
ForwardIt max_element(ForwardIt first, ForwardIt last, Compare comp)
{
    if (first == last)
        return last;
    
    ForwardIt largest = first;
    ++first;
    
    for (; first != last; ++first)
        if (comp(*largest, *first))
            largest = first;
    
    return largest;
}

示例

#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <iostream>
#include <vector>

int main()
{
    std::vector<int> v{3, 1, -14, 1, 5, 9}; 
    std::vector<int>::iterator result;
    
    result = std::max_element(v.begin(), v.end());
    std::cout << "最大元素位于："
              << std::distance(v.begin(), result)
              << " 值为 " << *result << '\n';
    
    result = std::max_element(v.begin(), v.end(), [](int a, int b)
    {
        return std::abs(a) < std::abs(b);
    });
    std::cout << "绝对值最大的元素位于："
              << std::distance(v.begin(), result)
              << " 值为 " << *result << '\n';
}

输出： 

最大元素位于：5 值为 9
绝对值最大的元素位于：2 值为 -14

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 212 C++98 [first, last) 为空时未指定返回值 此时返回 last
LWG 2150 C++98 返回到第一个非最小元素的迭代器 改正返回值

参阅