在C++ STL中查找集合中的最大和最小元素

在C++的STL库中，有很多容器可以用来存储元素，例如数组、向量、列表等等。其中，集合(set)是一种非常特殊的容器，它具有以下特点：

• 元素按照一定的顺序排列，常见的有升序和降序；
• 每个元素只出现一次；
• 查找、插入和删除元素都非常高效。

在集合中，我们可以很方便地查找出最大和最小的元素。下面介绍几种常见的方法。

方法一：使用begin()和end()

在STL库中，集合的begin()函数返回一个迭代器，指向集合中第一个元素，end()函数返回一个迭代器，指向集合中最后一个元素的下一个位置。因此，我们可以使用如下代码来查找集合中的最大和最小元素：

#include <iostream>
#include <set>

using namespace std;

int main() {
    set<int> s = {3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5};

    int min_element = *s.begin();
    int max_element = *(--s.end());

    cout << "The minimum element is " << min_element << endl;
    cout << "The maximum element is " << max_element << endl;

    return 0;
}

输出结果为：

The minimum element is 1
The maximum element is 9

值得注意的是，集合中的元素是按照升序排列的，因此最小元素就是集合中的第一个元素，最大元素就是集合中的最后一个元素。

方法二：使用front()和back()

除了使用begin()和end()函数来查找集合中最大和最小元素，还可以使用front()函数和back()函数。这两个函数分别返回集合中的第一个元素和最后一个元素，代码如下：

#include <iostream>
#include <set>

using namespace std;

int main() {
    set<int> s = {3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5};

    int min_element = *s.begin();
    int max_element = *(--s.end());

    cout << "The minimum element is " << s.front() << endl;
    cout << "The maximum element is " << s.back() << endl;

    return 0;
}

输出结果与上面的代码一致。

方法三：使用min_element()和max_element()

除了STL库中提供的基本函数以外，还有一些STL算法可以用来处理集合。其中，min_element()和max_element()函数可以用来查找集合中的最小和最大元素，代码如下：

#include <iostream>
#include <set>
#include <algorithm>

using namespace std;

int main() {
    set<int> s = {3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5};

    int min_element = *min_element(s.begin(), s.end());
    int max_element = *max_element(s.begin(), s.end());

    cout << "The minimum element is " << min_element << endl;
    cout << "The maximum element is " << max_element << endl;

    return 0;
}

输出结果同样是：

The minimum element is 1
The maximum element is 9

使用min_element()和max_element()函数虽然看上去比较繁琐，但是它们在其他情况下也会非常实用。例如，当我们需要查找集合中的一个特定元素时，可以使用STL算法中的find()函数，如下所示：

set<int> s = {3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5};
auto it = find(s.begin(), s.end(), 9);
if (it != s.end()) {
    cout << "Found " << *it << endl;
} else {
    cout << "Element not found" << endl;
}

输出结果为：

Found 9

总结

本文介绍了如何在C++ STL中查找集合中的最大和最小元素。在实际编程中，我们可以根据需要选择合适的方法，来让自己的代码更加简洁、高效。