如何使用用户定义的谓词查找向量的最大元素

Posted 2023-02-17

【中文标题】如何使用用户定义的谓词查找向量的最大元素

【英文标题】：How to find max element of a vector with user defined predicate

【发布时间】：2019-07-18 11:07:54

【问题描述】：

我需要找到向量的最大元素。我想使用 STL 库中的 max_element。

我试过的代码是：

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

using namespace std;

class A

public:
    A(int _size, long _len) : size(_size), len(_len)

    int size;
    long len;
;

bool CompareMaxA(const A& _a, const A& _b)

    return _a.len > _b.len;


int main() 

    vector<A> vec;
    A a1(3, 10);
    A a2(5, 30);
    vec.push_back(a1);
    vec.push_back(a2);

    auto it = max_element(vec.begin(), vec.end(), CompareMaxA);

    cout << "max = " << it->len;

    return 0;

我得到的是 max = 10，而不是 max = 30。为什么？

【问题讨论】：

因为max_element() 假定谓词确定是否_a < _b。由于您的谓词返回_a > b，因此您指定最大值和最小值的角色是相反的。

【参考方案1】：

你的比较函数做错了。只要_a.len 大于 大于_b.len，它就会返回true，但std::max_element 需要一个自定义比较函数，该函数在完全相反的情况下返回true。来自std::max_element上的cppreference：

参数

[...]

comp - 比较函数对象（即满足比较要求的对象），如果第一个参数小于第二个参数，则返回真。

你可以修复它

bool lessThanByLen(const A& _a, const A& _b)

    return _a.len < _b.len;


auto it = max_element(vec.begin(), vec.end(), lessThanByLen);

由标准库使用/传递给订单关系的自定义比较器总是寻找小于关系。在这种情况下，算法名称 (max_element) 表示应找到最大值。

请注意，正如 @JeJo 在 cmets 中指出的那样，您也可以考虑传递一个 lambda：

auto it = max_element(vec.begin(), vec.end(),
    [](const A& lhs, const A& rhs)  return lhs.len < rhs.len; );

【参考方案2】：

在 STL 中，谓词应该检查较少的关系（即，如果 LHS 小于 RHS）。如果您的自定义谓词实现更大的运算符，结果将相反（例如 max->min）。

解决方法是将CompareMaxA中的>替换为<。

【参考方案3】：

这个比较

bool CompareMaxA(const A& _a, const A& _b)

    return _a.len > _b.len;

如果第一个参数大于第二个参数，则返回 true。

标准算法std::max_element使用以下条件

comp( max_value, current_value )

如果返回值为true，则current_value 变为max_value。

您的比较函数永远不会返回 true，因为 10 总是小于 30。

如果某些current_element 小于最初被视为当前最大值的第一个元素，它将返回true。

所以你的函数搜索向量中的最小元素。

要找到最大元素，您必须反转条件。

bool CompareMaxA(const A& _a, const A& _b)

    return _a.len < _b.len;

对应于标准函数对象std::less。

考虑以下演示程序

#include <iostream>
#include <functional>
#include <iterator>
#include <algorithm>

/*
//How the algorithm can look

template <class ForwardIterator, class Compare>
ForwardIterator max_element( ForwardIterator first, ForwardIterator last, Compare comp )

    auto max_element = first;

    if ( first != last )
    
        while ( ++first != last )
        
            if ( comp( *max_element, *first ) ) max_element = first;
        
    

    return max_element;

*/

int main( void )

    int a[] =  1, 2, 3, 4, 5 ;

    auto it = max_element( std::begin( a ), std::end( a ), std::less<>() );

    std::cout << *it << '\n';

    // this corresponds to your comparison function
    it = max_element( std::begin( a ), std::end( a ), std::greater<>() );

    std::cout << *it << '\n';

它的输出是

5
1

即使用算法std::max_element 与类似于标准函数对象std::less 的比较函数给出最大值。

将算法 std::max_element 与类似于标准函数对象 std::greater 的比较函数一起使用，可以得出最小值。

反之亦然

将算法 std::min_element 与类似于标准函数对象 std::less 的比较函数一起使用，可以得出最小值。

并使用算法std::min_element 与类似于标准函数对象std::greater 的比较函数给出最大值。