在对象c ++的向量中查找字段的第二（或n）最大值

Question

在related question 中，我询问了如何根据所述对象的某些字段在 c++ 中的对象向量中获取最大元素的值。我扩展了算法来获取那个最大元素的索引，这样我以后就可以从对象的向量中弹出它。

这是我现在使用的代码，它运行良好：

vector<MyOwnClass> scoretracker // MyOwnClass has a ".score" field

// Some code filling scoretracker

auto max = std::max_element(scoretracker.begin(), scoretracker.end(),
    [] (const MyOwnClass &a, const MyOwnClass &b )
{
    return a.score < b.score; // I am not sure how this line works
});

int index = distance(scoretracker.begin(), max);

所以，我尝试修改它以获得 第二高（或第 n 个值）而不是最大值，但到目前为止我的尝试失败了。

这让我意识到我真的不明白为什么“return a.score

通过查看 max_element works 的方式，我不确定它是否可以用来找到第二大的。

哦，最后，我宁愿不从向量中pop_back最高值，找到新的最大值（原始向量中的第二个最大值）并添加一些逻辑来恢复原始版本。好吧，如果我必须这样做，我会这样做，但可能会有一些迭代器属性或其他我不知道的东西......

Answer 1

如果您只需要一次的索引（而不是所有值），您可以使用：

std::size_t get_index_of_nth_greatest(const std::vector<MyOwnClass>& v, std::size_t k)
{
    std::vector<std::size_t> indexes(v.size());
    std::iota(indexes.begin(), indexes.end(), 0);

    std::nth_element(indexes.begin(), indexes.begin() + k, indexes.end(),
        [&](int lhs, int rhs)
        {
            return v[lhs].score > v[rhs].score;
        }
    );
    return indexes[k];
}

Live example.

注意：正如来自莫斯科的 Vlad 指出的那样，对于重复的输入，无法保证重复的顺序，因此对于不同的输入，您可能具有相同的索引k.

Answer 2

试试这个：

auto max = std::sort(scoretracker.begin(), scoretracker.end(),
    [] (const MyOwnClass &a, const MyOwnClass &b )
{
    return a.score < b.score;
});

然后

scoretracker.back().score;

会给你最后一个元素

scoretracker.at(position).score;

将返回位置可以是任意数字的位置的元素

Answer 3

如果您想要更复杂的方法，可以查看std::partition 函数。

std::partition 获取一个容器并将其分成两部分。

std::vector<MyOwnClass> v(100);
// fill vector with stuff. Find n-th element.
auto mid = v[somwhere_in_the_middle];
auto p = std::partition(v.begin(), v.end(), 
                [mid](MyOwnClass v){ return v.score < mid.score; } );

每个大于p 的元素都在p 的右侧。较小的在左边。 如果要找第二大的，只要v.end() - p的距离够大就往右走。

这个方法叫做快速选择，基于快速排序的思想，这里有详细介绍How to find the kth largest element in an unsorted array of length n in O(n)?。

这当然已经实现为std::nth_element，可以用作

std::nth_element(v.begin(), v.begin()+5, v.end(), std::greater<int>());

在第 6 位获得第 6 大的元素。

Answer 4

您可以通过获取已有的 max 元素并在其任一侧查找 std::max_element() 并获取这两个值的 std::max() 来做到这一点：

struct MyOwnClass
{
    int score = 0;
    MyOwnClass(int s): score(s) {}
};

vector<MyOwnClass> scores = {{4}, {2}, {7}, {9}, {3}}; 

int main()
{
    // we need this more than once
    auto compare = [] (const MyOwnClass &a, const MyOwnClass &b)
    {
        return a.score < b.score; // I am not sure how this line works
    };

    auto max = std::max_element(scores.begin(), scores.end(), compare);

    std::cout << "max: " << max->score << '\n';

    // call std::max_element() twice with ranges either side of the max element
    // and get the std::max() of those values
    auto next_max = std::max(std::max_element(scores.begin(), max, compare)->score
        , std::max_element(max + 1, scores.end(), compare)->score);

    std::cout << "next max: " << next_max << '\n';
}

注意：如果你想获得 third 或 fourth 元素，这种技术是一种收益递减技术，可能最好做std::sort().