C++で構造体配列から最大値を検索する方法

はじめに

本記事では、C++を使って構造体配列の中から最大値を持つ要素を検索する方法を解説します。例として、以下のような「身長（フィートとインチ）」を表す構造体が与えられた場合を考えます。

struct Height{
    int feet, inch;
};

この構造体型の配列から、最も身長の高い要素を見つけることが目標です。

アルゴリズムの考え方

アプローチは非常にシンプルです。以下の手順で処理を進めます。

1. 配列を先頭から順に走査する。
2. 各要素の身長をインチ単位に換算する。換算式は「12 × フィート + インチ」。
3. 現在の最大値と比較し、より大きい値が見つかれば、その値とインデックスを更新する。

最終的に、最大値を持つ要素のインデックスが求まります。

実装例（C++コード）

#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;

struct Height{
    int feet, inch;
};

int maxHeight(Height h_arr[], int n){
    int index = 0;
    int height = INT_MIN;
    for(int i = 0; i < n; i++){
        int temp = 12 * (h_arr[i].feet) + h_arr[i].inch;
        if(temp > height){
            height = temp;
            index = i;
        }
    }
    return index;
}

int main() {
    Height h_arr[] = {{1,3},{10,5},{6,8},{3,7},{5,9}};
    int n = sizeof(h_arr)/sizeof(h_arr[0]);
    int max_index = maxHeight(h_arr, n);
    cout << "Max Height: " << h_arr[max_index].feet << " feet and " << h_arr[max_index].inch << " inches";
}

実行結果

Max Height: 10 feet and 5 inches

コードの解説

上記のプログラムでは、maxHeight関数が配列を走査し、各要素をインチ単位に換算した値を順番に比較しています。比較の初期値としてINT_MIN（int型が表現できる最小値）を設定しているため、どのような入力値に対しても正しく動作します。

サンプルデータでは、{10, 5}（10フィート5インチ＝125インチ）が最大となるため、その要素のインデックスが返され、結果として「10フィート5インチ」が出力されます。

計算量

このアルゴリズムは配列を一度だけ走査するため、時間計算量はO(n)、必要な追加メモリはO(1)です。要素数が多い配列でも効率的に最大値を検索できる、非常に実用的な方法です。