如何借助STL获取数组中所有最大值对应的元素索引

整个实现完全依托STL标准能力完成，不需要自定义复杂的遍历逻辑，核心流程分为两步：

• 第一步：调用std::max_element获取数组的全局最大值。无论数组内存在多少个重复的最大值元素，该函数返回的迭代器指向的数值就是数组的峰值，和最大值出现次数无关，天然适配多最大值的场景
• 第二步：遍历数组，收集所有数值等于全局最大值的元素对应的索引，这一步既可以手写带索引计数的遍历逻辑，也可以完全用STL算法完成筛选

通用兼容实现（C++11及以上版本） #

以下实现覆盖空数组边界判断，可直接用于生产环境：

#include <algorithm>
#include <vector>

std::vector<std::size_t> GetAllMaxValueIndices(const std::vector<int>& input_arr) {
    std::vector<std::size_t> index_collection;
    // 空数组直接返回空结果，避免解引用尾迭代器触发未定义行为
    if (input_arr.empty()) {
        return index_collection;
    }
    // 获取全局最大值
    const auto max_value = *std::max_element(input_arr.cbegin(), input_arr.cend());
    // 收集所有与最大值相等的元素索引
    for (std::size_t idx = 0; idx < input_arr.size(); ++idx) {
        if (input_arr[idx] == max_value) {
            index_collection.push_back(idx);
        }
    }
    return index_collection;
}

C++20 Ranges简化实现 #

如果使用支持C++20 Ranges特性的编译环境，可以省去手写计数循环的代码，用组合式STL算法完成同样的逻辑：

#include <algorithm>
#include <ranges>
#include <vector>

std::vector<std::size_t> GetAllMaxValueIndices(const std::vector<int>& input_arr) {
    if (input_arr.empty()) return {};
    const auto max_val = *std::ranges::max_element(input_arr);
    auto index_view = input_arr 
        | std::views::enumerate // 给每个元素附带从0开始的索引
        | std::views::filter([max_val](const auto& elem) { return elem.value == max_val; }) // 筛选出值等于最大值的条目
        | std::views::transform([](const auto& elem) { return elem.index; }); // 只保留索引值
    return {index_view.begin(), index_view.end()};
}

实现注意事项 #

• 自定义类型适配：如果数组存储的是自定义结构体，只需要在调用max_element时传入和业务规则一致的自定义比较器，后续收集索引时复用同一套比较逻辑判断相等即可，保证阈值判断规则统一
• 性能说明：整个流程为两次线性遍历，时间复杂度为O(n)，和单次遍历的开销差异极小，可满足绝大多数数组处理场景的性能要求
• 边界处理：数组为空时必须直接返回空结果，不能直接对max_element的返回迭代器解引用，否则会触发未定义行为

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Alex Leitsin