C++ heap学习

1. C++并没有一个叫heap的STL

heap并不属于STL容器组件，它分为 max heap 和min heap，在缺省情况下，max-heap是优先队列（priority queue）的底层实现机制。

2. 关于heap的一些说明与操作如下：

而这个实现机制中的max-heap实际上是以一个vector表现的完全二叉树（complete binary tree）。

二叉堆（binary heap）就是i一种完全二叉树。也即是。整棵二叉树除了最底层的叶节点以外，都是填满的，而最低层的叶子结点必须是从左到右不留空隙。

至于max-heap和min-heap，前者的任何一个父亲结点都必须大于等于他的任意子结点，而后者相反。

《在这里值得一提的是》，heap对于map/unordered_map的排序（大小排序方式）是根据key值来排序的。

操作们：

push_heap()：新添加一个元素在末尾，然后重新调整堆序。也就是把元素添加在底层vector的end()处。

该算法必须是在一个已经满足堆序的条件下，添加元素。该函数接受两个随机迭代器，分别表示first,end,区间范围。

关键是我们执行一个siftup()函数，上溯函数来重新调整堆序。

pop_heap()这个算法跟push_heap类似，参数一样。不同的是我们把堆顶元素取出来，放到了数组或者是vector的末尾，用原来末尾元素去替代，

然后end迭代器减1，执行siftdown()下溯函数来重新调整堆序。

注意算法执行完毕后，最大的元素并没有被取走，而是放于底层容器的末尾。如果要取走，则可以使用底部容器（vector）提供的pop_back()函数。

sort_heap（）算法：既然每次pop_heap可以获得堆中最大的元素，那么我们持续对整个heap做pop_heap操作，每次将操作的范围向前缩减一个元素。

sort_heap（） 算法：接受两个随机迭代器作为参数。表示操作的范围。

make_heap()算法：建立一个堆。很简单吧。接受的参数同上。

3. 代码与实例结果如下：

代码：

#include <iostream>#include <vector>#include <algorithm>using namespace std;void show(vector<int> hehe){    for(int i=0;i!=hehe.size();i++)cout<<hehe[i]<<" ";    cout<<endl;}int main(){    int ia[9]={0,1,2,3,4,8,9,3,5};    vector<int> ivec(ia,ia+9);        make_heap(ivec.begin(),ivec.end());    show(ivec);        ivec.push_back(7);    push_heap(ivec.begin(),ivec.end());//这里可以用make_heap替换。    show(ivec);        pop_heap(ivec.begin(),ivec.end());    show(ivec);    cout<<ivec.back()<<endl;    ivec.pop_back();    show(ivec);        sort_heap(ivec.begin(),ivec.end());    show(ivec);        return 0;}

结果:

9 5 8 3 4 0 2 1 3 9 7 8 3 5 0 2 1 3 4 8 7 4 3 5 0 2 1 3 9 98 7 4 3 5 0 2 1 3 0 1 2 3 3 4 5 7 8 Program ended with exit code: 0