std::make_heap

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在标头 <algorithm> 定义
(1)
template< class RandomIt >
void make_heap( RandomIt first, RandomIt last );
(C++20 前)
template< class RandomIt >
constexpr void make_heap( RandomIt first, RandomIt last );
(C++20 起)
(2)
template< class RandomIt, class Compare >
void make_heap( RandomIt first, RandomIt last, Compare comp );
(C++20 前)
template< class RandomIt, class Compare >
constexpr void make_heap( RandomIt first, RandomIt last, Compare comp );
(C++20 起)

在范围 [firstlast)) 中构造

1) 构造关于 operator< 的堆。
2) 构造关于 comp 的堆。

参数

first, last - 堆的构造来源范围
comp - 比较函数对象(即满足比较 (Compare) 要求的对象),如果首个参数小于 第二个,那么返回 ​true

比较函数的签名应等价于如下:

 bool cmp(const Type1 &a, const Type2 &b);

虽然签名不必有 const &,函数也不能修改传递给它的对象,而且必须接受(可有 const 限定的)类型 Type1Type2 的值,与值类别无关(从而不允许 Type1 &,也不允许 Type1,除非 Type1 的移动等价于复制 (C++11 起))。
类型 Type1Type2 必须使得 RandomIt 类型的对象能在解引用后隐式转换到这两个类型。 ​

类型要求
-
RandomIt 必须符合老式随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) 的要求。
-
解引用 RandomIt 结果的类型必须满足可移动赋值 (MoveAssignable) 可移动构造 (MoveConstructible) 的要求。
-
Compare 必须符合比较 (Compare) 的要求。

返回值

(无)

复杂度

给定 Nstd::distance(first, last)

1) 应用最多 3Noperator< 进行比较。
2) 应用最多 3N 次比较函数 comp

注解

关于 comp 的堆最大堆)是拥有下列属性的随机访问范围 [firstlast)

  • 给定 Nlast - first,对于满足 0 < i < N 的所有整数 ibool(comp(first[(i - 1) / 2], first[i])) 都是 false
  • 可以通过 std::push_heap𝓞(log N) 时间内添加新元素。
  • 可以通过 std::pop_heap𝓞(log N) 时间内移除 *first

示例

#include <algorithm>
#include <functional>
#include <iostream>
#include <string_view>
#include <vector>
 
void print(std::string_view text, std::vector<int> const& v = {})
{
    std::cout << text << ":";
    for (const auto& e : v)
        std::cout << e << ' ';
    std::cout << '\n';
}
 
int main()
{
    print("最大堆");
 
    std::vector<int> v{3, 2, 4, 1, 5, 9};
    print("一开始,v", v);
 
    std::make_heap(v.begin(), v.end());
    print("make_heap 后,v", v);
 
    std::pop_heap(v.begin(), v.end());
    print("pop_heap 后,v", v);
 
    auto top = v.back();
    v.pop_back();
    print("之前的顶端元素", {top});
    print("移除之前的顶端元素后,v", v);
 
    print("\n最小堆");
 
    std::vector<int> v1{3, 2, 4, 1, 5, 9};
    print("一开始,v1", v1);
 
    std::make_heap(v1.begin(), v1.end(), std::greater<>{});
    print("make_heap 后,v1", v1);
 
    std::pop_heap(v1.begin(), v1.end(), std::greater<>{});
    print("pop_heap 后,v1", v1);
 
    auto top1 = v1.back();
    v1.pop_back();
    print("之前的顶端元素", {top1});
    print("移除之前的顶端元素后,v1", v1);
}

输出:

最大堆:
一开始,v:3 2 4 1 5 9
make_heap 后,v:9 5 4 1 2 3
pop_heap 后,v:5 3 4 1 2 9
之前的顶端元素:9
移除之前的顶端元素后,v:5 3 4 1 2
 
最小堆:
一开始,v1:3 2 4 1 5 9
make_heap 后,v1:1 2 4 3 5 9
pop_heap 后,v1:2 3 4 9 5 1
之前的顶端元素:1
移除之前的顶端元素后,v1:2 3 4 9 5

缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

缺陷报告 应用于 出版时的行为 正确行为
LWG 193 C++98 堆要求 *first 是最大的元素 可以有等于 *first 的元素
LWG 2166 C++98 对堆的要求与最大堆的定义不够接近 改进要求

参阅

检查给定范围是否为一个最大堆
(函数模板)
查找能成为最大堆的最大子范围
(函数模板)
将一个元素加入到一个最大堆
(函数模板)
从最大堆中移除最大元素
(函数模板)
将一个最大堆变成一个按升序排序的元素范围
(函数模板)
适配一个容器以提供优先级队列
(类模板)
从一个元素范围创建出一个最大堆
(niebloid)