STL——heap的4大操作

STL的堆操作

STL里面的堆操作一般用到的只有4个:make_heap();、pop_heap();、push_heap();、sort_heap();

他们的头文件函数是#include <algorithm>

首先是make_heap();

函数原型是：void make_heap(first_pointer,end_pointer,compare_function);

一个参数是数组或向量的头指针，第二个向量是尾指针。第三个参数是比较函数的名字。在缺省的时候，默认是大跟堆。（下面的参数都一样就不解释了）

作用：把这一段的数组或向量做成一个堆的结构。范围是(first,last)

然后是pop_heap();

它的函数原型是：void pop_heap(first_pointer,end_pointer,compare_function);

作用：pop_heap()不是真的把最大（最小）的元素从堆中弹出来。而是重新排序堆。它
把first和last交换，然后将[first,last-1)的数据再做成一个堆。

接着是push_heap() void pushheap(first_pointer,end_pointer,compare_function);

作用：push_heap()假设由[first,last-1)是一个有效的堆，如果不是有效堆就老老实实用make_heap()

然后，再把堆中的新元素加进来，做成一个堆。

最后是sort_heap()void sort_heap(first_pointer,end_pointer,compare_function);

作用是sort_heap对[first,last)中的序列进行排序。它假设这个序列是有效堆。（当然
，经过排序之后就不是一个有效堆了）

 

下面是一个数组heap的例子

 1 #include<algorithm>

 2 #include<cstdio>

 3 using namespace std;

 4 

 5 bool cmp(int a,int b)//小根堆，降序排序 

 6 {

 7     return a>b;

 8 }

 9 

10 int main()

11 {

12     int i,number[20]={29,23,20,22,17,15,26,51,19,12,35,40};

13     

14     make_heap(&number[0],&number[12]);

15     //结果是:51 35 40 23 29 20 26 22 19 12 17 15

16     for(i=0;i<12;i++)

17     {

18         printf("%d ",number[i]);

19     }

20     printf("\n");

21 

22     make_heap(&number[0],&number[12],cmp);

23     //结果：12 17 15 19 23 20 26 51 22 29 35 40

24     for(i=0;i<12;i++)

25     {

26         printf("%d ",number[i]);

27     }

28     printf("\n");

29 

30     //加入元素8

31     number[12]=8;

32     //加入后调整

33     push_heap(&number[0],&number[13],cmp);

34     //结果：8 17 12 19 29 15 26 22 23 51 35 40 20

35     for(i=0;i<13;i++)

36     {

37         printf("%d ",number[i]);

38     }

39     printf("\n");

40 

41     //弹出元素8

42     pop_heap(&number[0],&number[13],cmp);

43     //结果：12 17 15 19 23 20 26 51 22 29 35 40 8

44     for(i=0;i<13;i++)

45     {

46         printf("%d ",number[i]);

47     }

48     printf("\n");

49     

50     sort_heap(&number[0],&number[12],cmp);    //降序 

51     //结果不用说都知道是有序的了！

52     for(i=0;i<12;i++)

53     {

54         printf("%d ",number[i]);

55     }

56     return 0;

57 }

 

下面是一个vector heap的例子

  1 #include <iostream>

  2 #include <algorithm>

  3 #include <vector>

  4 using namespace std;

  5 

  6 const int VECTOR_SIZE = 8 ;

  7 

  8 int main()

  9 {

 10     vector<int, allocator<int> >Numbers(VECTOR_SIZE) ;

 11     vector<int, allocator<int> >::iterator it ;

 12 

 13     // Initialize vector Numbers

 14     Numbers[0] = 4 ;

 15     Numbers[1] = 10;

 16     Numbers[2] = 70 ;

 17     Numbers[3] = 10 ;

 18     Numbers[4] = 30 ;

 19     Numbers[5] = 69 ;

 20     Numbers[6] = 96 ;

 21     Numbers[7] = 100;

 22 

 23     // print content of Numbers

 24     cout << "Numbers { " ;

 25     for(it = Numbers.begin(); it != Numbers.end(); it++)

 26     {

 27         cout << *it << " " ;

 28     }

 29     cout << " }\n" << endl ;

 30 

 31 

 32     // convert Numbers into a heap

 33     make_heap(Numbers.begin(), Numbers.end()) ;    //缺省参数生成大根堆 

 34     

 35     cout << "After calling make_heap\n" << endl ;

 36     // print content of Numbers

 37     cout << "Numbers { " ;

 38     for(it = Numbers.begin(); it != Numbers.end(); it++)

 39     { 

 40         cout << *it << " " ;

 41     } 

 42     cout << " }\n" << endl ;

 43 

 44 

 45     // sort the heapified sequence Numbers

 46     sort_heap(Numbers.begin(), Numbers.end()) ;    //缺省参数默认升序排列 

 47     

 48     cout << "After calling sort_heap\n" << endl ;

 49     // print content of Numbers

 50     cout << "Numbers { " ;

 51     for(it = Numbers.begin(); it != Numbers.end(); it++)

 52     { 

 53         cout << *it << " " ;

 54     } 

 55     cout << " }\n" << endl ;

 56     

 57     

 58     //insert an element in the heap

 59     Numbers.push_back(7) ;                                    //在堆的尾部添加一个数据 

 60     //push_heap(Numbers.begin(), Numbers.end()) ;    //因为之前使用sort对堆进行了排序，所以 

 61                                                                     //[first,last-1)不是一个有效的堆，push_heap没效果 

 62     // you need to call make_heap to re-assert the

 63     // heap property

 64     make_heap(Numbers.begin(), Numbers.end()) ;        //使用这个直接全部重新生成新堆 

 65     

 66     cout << "After calling push_heap and make_heap\n" << endl ;

 67     

 68     // print content of Numbers

 69     cout << "Numbers { " ;

 70     for(it = Numbers.begin(); it != Numbers.end(); it++)

 71     { 

 72         cout << *it << " " ;

 73     }

 74     cout << " }\n" << endl ;

 75     

 76     // remove the root element from the heap Numbers

 77     pop_heap(Numbers.begin(), Numbers.end()) ;

 78     

 79     cout << "After calling pop_heap\n" << endl ;

 80     

 81     // print content of Numbers

 82     cout << "Numbers { " ;

 83     for(it = Numbers.begin(); it != Numbers.end(); it++)

 84     {

 85         cout << *it << " " ;

 86     }

 87     cout << " }\n" << endl ;

 88     return 0; 

 89 }

 90 /*

 91 程序输出为：

 92 

 93 Numbers { 4 10 70 10 30 69 96 100 }

 94 之后调用 make_heap

 95 

 96 Numbers { 100 30 96 10 4 69 70 10 }

 97 之后调用 sort_heap

 98 

 99 Numbers { 4 10 10 30 69 70 96 100 }

100 之后调用 push_heap 和 make_heap

101 

102 Numbers { 100 69 96 30 4 70 10 10 7 }

103 之后调用 pop_heap

104 

105 Numbers { 96 69 70 30 4 7 10 10 100 }

106 */