c++中如何使用std::minmax_element_c++同时获取最大最小值【详解】

std::minmax_element是一次遍历容器同时返回最小和最大元素迭代器的算法，时间复杂度约1.5×n，优于两次调用min/max_element；返回std::pair，需判空后解引用，要求双向迭代器。

std::minmax_element 是什么，为什么不用两次 std::min_element

它是一个标准库算法，一次性遍历容器，同时找出最小和最大元素的迭代器。相比分别调用 std::min_element 和 std::max_element，它把两次遍历压缩成一次，时间复杂度从 2×n 降到 ~1.5×n（实际实现通常采用成对比较策略），对大容器有可测的性能收益。

注意：它返回的是 std::pair，第一个是 min 的迭代器，第二个是 max 的迭代器 —— 不是值，是位置。

基本用法与常见错误

最常出错的是忽略返回值类型、解引用前没判空、或误以为它返回值而非迭代器。

• 必须确保容器非空，否则解引用返回的迭代器是未定义行为
• std::minmax_element 要求迭代器支持双向遍历（std::vector、std::list 可以；std::forward_list 不行）
• 若容器只有一个元素，返回的 pair 中两个迭代器相等（min 和 max 是同一个位置）

std::vector v = {3, 1, 4, 1, 5};
if (!v.empty()) {
    auto result = std::minmax_element(v.begin(), v.end());
    int min_val = *result.first;
    int max_val = *result.second;
    // min_val == 1, max_val == 5
}

自定义比较逻辑怎么写

和大多数 STL 算法一样，第三个参数是可选的二元谓词（函数对象）。它决定“谁更小”，和 std::sort 的 comp 语义一致：若 comp(a, b) == true，则 a 排在 b 前面（即 a “小于” b）。

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• 想按绝对值找极值？传 [](int a, int b) { return std::abs(a)
• 对 std::string 按长度比较？用 [](const std::string& a, const std::string& b) { return a.size()
• 注意：这个谓词同时用于 min 和 max 判定，所以它必须定义一个**全序关系**（满足自反、反对称、传递）

std::vector words = {"a", "bb", "ccc", "dd"};
auto iters = std::minmax_element(words.begin(), words.end(),
    [](const std::string& x, const std::string& y) {
        return x.length() < y.length();
    });
// *iters.first == "a", *iters.second == "ccc"

和 std::minmax 的关键区别

别把 std::minmax_element 和 std::minmax 搞混：std::minmax 只接受两个值（或 initializer_list），返回 pair of values；而 std::minmax_element 接受迭代器范围，返回 pair of iterators —— 它们解决的是完全不同的问题。

• 你有一堆数要扫一遍找极值位置 → 用 std::minmax_element
• 你只有两个变量 a 和 b，想快速得到 {min(a,b), max(a,b)} → 用 std::minmax(a, b)
• 你有一个 std::initializer_list{1,5,3}，想直接得极值 → 用 std::minmax({1,5,3})（但注意它不支持自定义比较器的 initializer_list 版本）

真正容易被忽略的是：当容器为空时，std::minmax_element 返回 {last, last}，此时 result.first == result.second == v.end() —— 必须检查，不能直接解引用。