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

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

 bool cmp(int a,int b)//小根堆，降序排序
 {
     return a>b;
 }

 int main()
 {
     int i,number[]={,,,,,,,,,,,};

     make_heap(&number[],&number[]);
     //结果是:51 35 40 23 29 20 26 22 19 12 17 15
     for(i=;i<;i++)
     {
         printf("%d ",number[i]);
     }
     printf("\n");

     make_heap(&number[],&number[],cmp);
     //结果：12 17 15 19 23 20 26 51 22 29 35 40
     for(i=;i<;i++)
     {
         printf("%d ",number[i]);
     }
     printf("\n");

     //加入元素8
     number[]=;
     //加入后调整
     push_heap(&number[],&number[],cmp);
     //结果：8 17 12 19 29 15 26 22 23 51 35 40 20
     for(i=;i<;i++)
     {
         printf("%d ",number[i]);
     }
     printf("\n");

     //弹出元素8
     pop_heap(&number[],&number[],cmp);
     //结果：12 17 15 19 23 20 26 51 22 29 35 40 8
     for(i=;i<;i++)
     {
         printf("%d ",number[i]);
     }
     printf("\n");

     sort_heap(&number[],&number[],cmp);    //降序
     //结果不用说都知道是有序的了！
     for(i=;i<;i++)
     {
         printf("%d ",number[i]);
     }
     return ;
 }

下面是一个vector heap的例子

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

 const int VECTOR_SIZE =  ;

 int main()
 {
     vector<int, allocator<int> >Numbers(VECTOR_SIZE) ;
     vector<int, allocator<int> >::iterator it ;

     // Initialize vector Numbers
     Numbers[] =  ;
     Numbers[] = ;
     Numbers[] =  ;
     Numbers[] =  ;
     Numbers[] =  ;
     Numbers[] =  ;
     Numbers[] =  ;
     Numbers[] = ;

     // print content of Numbers
     cout << "Numbers { " ;
     for(it = Numbers.begin(); it != Numbers.end(); it++)
     {
         cout << *it << " " ;
     }
     cout << " }\n" << endl ;

     // convert Numbers into a heap
     make_heap(Numbers.begin(), Numbers.end()) ;    //缺省参数生成大根堆 

     cout << "After calling make_heap\n" << endl ;
     // print content of Numbers
     cout << "Numbers { " ;
     for(it = Numbers.begin(); it != Numbers.end(); it++)
     {
         cout << *it << " " ;
     }
     cout << " }\n" << endl ;

     // sort the heapified sequence Numbers
     sort_heap(Numbers.begin(), Numbers.end()) ;    //缺省参数默认升序排列 

     cout << "After calling sort_heap\n" << endl ;
     // print content of Numbers
     cout << "Numbers { " ;
     for(it = Numbers.begin(); it != Numbers.end(); it++)
     {
         cout << *it << " " ;
     }
     cout << " }\n" << endl ;

     //insert an element in the heap
     Numbers.push_back() ;                                    //在堆的尾部添加一个数据
     //push_heap(Numbers.begin(), Numbers.end()) ;    //因为之前使用sort对堆进行了排序，所以
                                                                     //[first,last-1)不是一个有效的堆，push_heap没效果
     // you need to call make_heap to re-assert the
     // heap property
     make_heap(Numbers.begin(), Numbers.end()) ;        //使用这个直接全部重新生成新堆 

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

     // print content of Numbers
     cout << "Numbers { " ;
     for(it = Numbers.begin(); it != Numbers.end(); it++)
     {
         cout << *it << " " ;
     }
     cout << " }\n" << endl ;

     // remove the root element from the heap Numbers
     pop_heap(Numbers.begin(), Numbers.end()) ;

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

     // print content of Numbers
     cout << "Numbers { " ;
     for(it = Numbers.begin(); it != Numbers.end(); it++)
     {
         cout << *it << " " ;
     }
     cout << " }\n" << endl ;
     return ;
 }
 /*
 程序输出为：

 Numbers { 4 10 70 10 30 69 96 100 }
 之后调用 make_heap

 Numbers { 100 30 96 10 4 69 70 10 }
 之后调用 sort_heap

 Numbers { 4 10 10 30 69 70 96 100 }
 之后调用 push_heap 和 make_heap

 Numbers { 100 69 96 30 4 70 10 10 7 }
 之后调用 pop_heap

 Numbers { 96 69 70 30 4 7 10 10 100 }
 */