Как найти максимум среди массива

Самый простой способ

Разумеется, проще всего получить минимальный и максимальный элементы массива с помощью функций min() и max():

$arr = [8, 4, 12, 9];
$max = max($arr); // 12
$min = min($arr); // 4

Однако на форумах часто просят написать скрипт, не использующий эти функции. Чаще всего этого требуют преподаватели учебных учреждений.

Условия задачи

1. Найти наибольший наименьший элементы в одномерном числовом массиве.
2. Определить номер минимального и максимального элементов заданного одномерного массива.
3. Найти минимальное и максимальное значение в ассоциативном массиве.

Общий принцип поиска элементов

Во всех решениях мы будем использовать одну и ту же логику.

Согласно условию, нам необходимо объявить числовой массив произвольной длины. Также объявим 4 переменные, в которые будем помещать найденные значения и их ключи:

<?php
$arr = [12, 4, 182, 1, 2.587];
$min = null;
$min_key = null;
$max = null;
$max_key = null;

Далее перебираем массив в цикле и на каждой итерации проверяем, больше ли текущее значение, чем самое большое, что мы находили до этого.

И если больше — будем записывать в $max новое максимальное значение, а в $max_key его ключ. Абсолютно также поступим и с минимальными ключом и значением.

Пример с циклом foreach:

foreach($arr as $k => $v)
{
	if($v > $max)
	{
		$max = $v;
		$max_key = $k;
	}

	if($v < $min)
	{
		$min = $v;
		$min_key = $k;
	}
}

На данном этапе наш код уже будет работать, но это ещё не всё. Попробуем изменить исходный массив и посмотрим на результат:

<?php
$arr = [0, -12];
$max = null;

foreach($arr as $v)
{
	if($v > $max)
		$max = $v;
}

var_dump($max); // -12

Максимальным должно быть число 0, но скрипт вывел -12. Дело в том, что PHP не считает истинным выражение 0 > null, поэтому ноль на первой итерации цикла не записался в переменную $max.

Для решения этой проблемы просто добавим условие, что если $max === null, т.е. если это первая итерация, то в любом случае записываем текущее значение в $min и $max:

<?php
$arr = [0, -12];
$max = null;

foreach($arr as $v)
{
    if($v > $max or $max === null)
        $max = $v;
}

var_dump($max); // -12

Минимальный и максимальный элементы с циклом FOREACH

Решение:

<?php
$arr = [12, 4, 182, 1, 2.587];
$min = null;
$min_key = null;
$max = null;
$max_key = null;

foreach($arr as $k => $v)
{
	if($v > $max or $max === null)
	{
		$max = $v;
		$max_key = $k;
	}

	if($v < $min or $min === null)
	{
		$min = $v;
		$min_key = $k;
	}
}

echo "Min value: $min <br> Min key: $min_key <br>";
echo "Max value: $max <br> Max key: $max_key";

Минимальный и максимальный элементы с циклом WHILE

Решение 1: счётчик + count()

Цикл будет выполняться до тех пор, пока значение счётчика $i не превысит количество элементов массива.

<?php
$arr = [12, 4, 182, 1, 2.587];
$min = null;
$min_key = null;
$max = null;
$max_key = null;
$i = 0;

while($i < count($arr))
{
    if($arr[$i] > $max or $max === null)
    {
        $max = $arr[$i];
        $max_key = $i;
    }

    if($arr[$i] < $min or $min === null)
    {
        $min = $arr[$i];
        $min_key = $i;
    }

	$i++;
}

echo "Min value: $min <br> Min key: $min_key <br>";
echo "Max value: $max <br> Max key: $max_key";

Решение 2: счётчик + isset()

Запускаем вечный цикл while и в каждой итерации цикла проверяем существование следующего элемента с помощью isset(). Если его нет — выходим из цикла оператором break:

<?php
$arr = [12, 4, 182, 1, 2.587];
$min = null;
$min_key = null;
$max = null;
$max_key = null;
$i = 0;

while(true)
{
	if(isset($arr[$i]))
	{
		if($arr[$i] > $max or $max === null)
		{
			$max = $arr[$i];
			$max_key = $i;
		}

		if($arr[$i] < $min or $min === null)
		{
			$min = $arr[$i];
			$min_key = $i;
		}
	}
	else
		break;

	$i++;
}

echo "Min value: $min <br> Min key: $min_key <br>";
echo "Max value: $max <br> Max key: $max_key";

Решение 3: list() + each()

Функция each() возвращает ключ и значение текущего элемента массива и смещает его внутренний указатель на единицу. Функция list() используется просто для удобства — с её помощью мы превращаем массив, который возвращает функция each, в две разные переменные:

<?php
$arr = [12, 4, 182, 1, 2.587];
$min = null;
$min_key = null;
$max = null;
$max_key = null;
$i = 0;

while(list($k, $v) = each($arr))
{
	if($v > $max or $max === null)
	{
		$max = $v;
		$max_key = $k;
	}

	if($v < $min or $min === null)
	{
		$min = $v;
		$min_key = $k;
	}
}

echo "Min value: $min <br> Min key: $min_key <br>";
echo "Max value: $max <br> Max key: $max_key";

Получился практически аналог foreach. Единственный минус в том, что начиная с PHP 7.2 функция each() объявлена устаревшей.

Решение 4: current() + next()

Это решение похоже на предыдущее с each(). Получаем текущий элемента массива функцией current() и смещаем внутренний указатель массива функцией next(). Получить текущий ключ массива можно с помощью функции key().

<?php
$arr = [12, 4, 182, 1, 2.587];
$min = null;
$min_key = null;
$max = null;
$max_key = null;
$i = 0;

while($v = current($arr))
{
	if($v > $max or $max === null)
	{
		$max = $v;
		$max_key = key($arr);
	}

	if($v < $min or $min === null)
	{
		$min = $v;
		$min_key = key($arr);
	}

	next($arr);
}

echo "Min value: $min <br> Min key: $min_key <br>";
echo "Max value: $max <br> Max key: $max_key";

Наибольший и наименьший элементы с циклом FOR

Решение 1: счётчик + count()

Вводим счётчик $i и увеличиваем его после каждой итерации. Цикл прекратится как только значение счётчика превысит количество элементов массива.

<?php
$arr = [12, 4, 182, 1, 2.587];
$min = null;
$min_key = null;
$max = null;
$max_key = null;

for($i = 0; $i < count($arr); $i++)
{
    if($arr[$i] > $max or $max === null)
    {
        $max = $arr[$i];
        $max_key = $i;
    }

    if($arr[$i] < $min or $min === null)
    {
        $min = $arr[$i];
        $min_key = $i;
    }
}

echo "Min value: $min <br> Min key: $min_key <br>";
echo "Max value: $max <br> Max key: $max_key";

Решение 2: счётчик + isset()

В отличие от предыдущего варианта, мы не смотрим на количество элементов массива, а запускаем вечный цикл и в каждой итерации проверяем существование следующего элемента, и если его нет — прерываем цикл командой break:

<?php
$arr = [12, 4, 182, 1, 2.587];
$min = null;
$min_key = null;
$max = null;
$max_key = null;

for($i = 0; true; $i++)
{
	if(!isset($arr[$i]))
		break;

    if($arr[$i] > $max or $max === null)
    {
        $max = $arr[$i];
        $max_key = $i;
    }

    if($arr[$i] < $min or $min === null)
    {
        $min = $arr[$i];
        $min_key = $i;
    }
}

echo "Min value: $min <br> Min key: $min_key <br>";
echo "Max value: $max <br> Max key: $max_key";

Решение 3: each() + list()

Функция each() возвращает массив с ключом и значением текущего элемента массива, а list() превращает этот массив в 2 разные переменные. После последнего элемента функция each() вернёт false и цикл прекратит работу.

<?php
$arr = [12, 4, 182, 1, 2.587];
$min = null;
$min_key = null;
$max = null;
$max_key = null;
$i = 0;

for(; list($k, $v) = each($arr);)
{
    if($v > $max or $max === null)
    {
        $max = $v;
        $max_key = $k;
    }

    if($v < $min or $min === null)
    {
        $min = $v;
        $min_key = $k;
    }
}

echo "Min value: $min <br> Min key: $min_key <br>";
echo "Max value: $max <br> Max key: $max_key";

Решение 4: current() + next()

С помощью функции next() смещаем внутренний указатель массива, а функции current() и key() возвращают текущие ключ и значение. Первое и последнее выражение цикла оставляем пустыми.

<?php
$arr = [12, 4, 182, 1, 2.587];
$min = null;
$min_key = null;
$max = null;
$max_key = null;
$i = 0;

for(; $v = current($arr);)
{
	if($v > $max or $max === null)
	{
		$max = $v;
		$max_key = key($arr);
	}

	if($v < $min or $min === null)
	{
		$min = $v;
		$min_key = key($arr);
	}

	next($arr);
}

echo "Min value: $min <br> Min key: $min_key <br>";
echo "Max value: $max <br> Max key: $max_key";

Максимальное значение в ассоциативном массиве

В ассоциативных массивах отсутствует порядок или системность в названиях ключей, поэтому циклы со счётчиками здесь недоступны.

Но мы всё ещё можем использовать цикл foreach и те решения для while и for, где используются функции each() и next(), поскольку они используют не ключи, а внутренний указатель массива.

a_list = [
    [9, 2, 3],
    [4, 5, 6],
    [7, 8, 1]
]
b_list = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 78, 0]

индекс наибольшего элемента списка b_list:

index_b_max = b.index(max(b))

индекс наименьшего элемента списка списков a_list:

a_min = a_list[0][0]
index_a_min = 0, 0

for i, sublist in enumerate(a_list):
    for j, el in enumerate(sublist):
        if el < a_min:
            a_min = el
            index_a_min = i, j

поменять местами:

a_list[index_a_min[0]][index_a_min[1]], b_list[index_b_max] = b_list[index_b_max], a_list[index_a_min[0]][index_a_min[1]]

результат:

>>> a_list
[[9, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 78]]
>>> b_list
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 1, 0]

UPD сам не знаю, откуда я взял «поменять местами» в условии?..
Просто значение максимального элемента b_list записать на место минимального в a_list:

a_list[index_a_min[0]][index_a_min[1]] = max(b_list)

13.1. Поиск максимального (минимального) элемента в массиве

13.2. Решение задач с использованием алгоритма поиска максимального (минимального) элементов

Вопросы к параграфу

1. Какой элемент массива является максимальным? Какой минимальным? 2. Как найти максимальный элемент в массиве? 3. Как найти минимальный элемент? 4. Каким образом определить номер первого элемента, равного максимальному? 5. Как определить номер последнего элемента, равного минимальному?

Упражнения

1. Измените программы из примеров 13.1 и 13.2 так, чтобы находился минимальный элемент в массиве.

2. Для примера 13.5 выполните перечисленные задания.

1. Найдите номер спортсмена, пришедшего на финиш последним. 
2. Определите, был ли победитель единственным или есть еще лыжник, прошедший трассу с таким же результатом (см. пример 13.6). 
3. Добавьте еще один массив и введите в него фамилии спортсменов. Реализуйте пункты 1 и 2 так, чтобы выводилась фамилия, а не номер (см. пример 12.9).

3. Напишите программу, которая заменит в массиве нулями все элементы, равные минимальному.

4. Напишите программу, которая заменит в массиве нулями все элементы, стоящие перед максимальным. Предполагается, что в массиве единственный максимальный элемент.

5. Напишите программу, которая заменит нулями все элементы в массиве, стоящие после минимального. Если минимальных элементов несколько, то заменять нужно элементы, стоящие после последнего минимального.

6. Напишите программу, которая определит, какой из элементов — минимальный или максимальный — встречается в массиве раньше (имеет меньший индекс).

7. Напишите программу, которая определит, какой из элементов — минимальный или максимальный — встречается в массиве чаще.

8. Напишите программу, которая запишет в новый массив те элементы из исходного, которые расположены между минимальным или максимальным (по индексам).

9. В массиве хранится информация о стоимости автомобилей. Определите стоимость самого дорогого автомобиля и его номер в массиве. Если есть несколько таких автомобилей, то выведите все номера.

10. В массиве хранится информация о среднесуточной температуре декабря. Определите, сколько в декабре было дней с самой низкой и с самой высокой температурой.

11. Размеры n прямоугольников хранятся в двух массивах (длина и ширина). Найдите прямоугольник с минимальным периметром. (Вывести номер прямоугольника и значение периметра.)

12. Известны данные о массе (в кг) и объеме (в см³) n предметов, изготовленных из различных материалов. Найдите предметы с минимальной и максимальной плотностями. Вывести номер предмета и значение плотности.

13. Задан массив из слов. Найдите в нем самое длинное слово, заканчивающееся буквой «а».

14. Задан массив из слов. Найдите в нем самое короткое слово, начинающееся с заглавной буквы.

15. Задан массив из слов. Найдите в нем слово, в котором максимальное количество гласных букв. Если таких слов несколько, выведите все.

16. Задан массив из слов. Найдите в нем слово, в котором минимальное количество согласных букв. Если таких слов несколько, то выведите самое длинное из них.