STL中heap的用法

介紹

STL的堆操作在頭文件<algorithm>中，堆是以數組或者vector實現的完全二叉樹結構(如果一個二叉樹深度爲h, 除了最後一層之外，其他層都達到最大個數，最後一層滿足從左到右的順序沒有空隙)

• 大頂堆：所有父節點>=子節點(數組中：array[i] >= array[2i+1] && array[i]>=array[2i+2])
• 小頂堆：所有父節點<=子節點(數組中：array[i] <= array[2i+1] && array[i]>=array[2i+2])

heap的四種操作

make_heap()

建立堆，要麼大頂堆(less<T>())，要麼小頂堆(greater<T>())

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


void print(int a)
{
    cout << a << " "  ;
}
void Print(const vector<int>& array)
{
   for_each(array.begin(), array.end(), print); 
   cout << endl;
}

int main(void)
{
    vector<int> array;
    for(int i=0; i<9; i++)
    {
	array.push_back(i);
    }

    make_heap(array.begin(), array.end(),greater<int>());  // 小頂堆: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 
    //  make_heap(array.begin(), array.end(),less<int>());  //大頂堆: 8 7 6 3 4 5 2 1 0
    //  make_heap(array.begin(), array.end());  //不提供仿函數，默認大頂堆: 8 7 6 3 4 5 2 1 0
    Print(array);
    return 0;
}

---

push_heap()

添加一個元素在末尾，重現調整堆，需要注意的是: 必須是數組本來已經是一個堆的前提下，且push_heap的第三個參數需要和原來的堆相同。

    vector<int> array;
    for(int i=0; i<9; i++)
    {
	array.push_back(i);
    }

     make_heap(array.begin(), array.end(), less<int>());
     Print(array);

    array.push_back(100);　//首先數組push_back插入元素，
    push_heap(array.begin(), array.end(),less<int>()); //然後再調用push_heap 
    Print(array);

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pop_heap()

將堆頂的元素和數組末尾的元素交換，end-1（算法將不包括數組最後一個元素），再從新調整堆，結束之後，數組最後一個元素還在，大部分情況需要再手動 push_back()

    vector<int> array;
    for(int i=0; i<9; i++)
    {
	array.push_back(i);
    }

     make_heap(array.begin(), array.end(), less<int>());
     Print(array);

    array.push_back(100);
    push_heap(array.begin(), array.end(),less<int>());  // 100 8 6 3 7 5 2 1 0 4
    Print(array);

    pop_heap(array.begin(), array.end(), less<int>());// 8 7 6 3 4 5 2 1 0 100
    array.pop_back() // 8 7 6 3 4 5 2 1 0
    Print(array);

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sort_heap()

將一個原有的堆進行堆排序，得到一個排序的數組，第三個參數必須和原有的堆一樣的(原來的是大頂堆，參數是less<T>()，否則相反)，pop_heap()一次將最大放到最後，再重新調整成新的堆；其實不斷pop_heap()（次數：數組長度）的過程。

    vector<int> array;
    for(int i=0; i<9; i++)
    {
	array.push_back(i);
    }

     make_heap(array.begin(), array.end(), less<int>()); //8 7 6 3 4 5 2 1 0
     Print(array);

    array.push_back(100);
    push_heap(array.begin(), array.end(),less<int>()); //100 8 6 3 7 5 2 1 0 4
    Print(array);

    pop_heap(array.begin(), array.end(), less<int>()); // 8 7 6 3 4 5 2 1 0 100 
    Print(array);
    array.pop_back(); // 8 7 6 3 4 5 2 1 0 

    sort_heap(array.begin(), array.end(), less<int>()); // 0 1 2 3 4 5 6 7 8 
    Print(array);