系统构建堆的函数

来源:互联网 发布:山东黄金历史交易数据 编辑:程序博客网 时间:2024/05/14 02:27

#include <iostream>#include <vector>#include <algorithm>using namespace std;int main(){  int ia[9]={0,1,2,3,4,8,9,3,5};  vector<int> ivec(ia,ia+9);  //底层我们使用vector来实现,可以动态添加元素。  make_heap(ivec.begin(),ivec.end());  for(int i=0;i!=ivec.size();i++)cout<<ivec[i]<<" ";  cout<<endl;  ivec.push_back(7);  push_heap(ivec.begin(),ivec.end());//这里可以用make_heap替换。  for(int i=0;i!=ivec.size();i++)cout<<ivec[i]<<" ";  cout<<endl;  pop_heap(ivec.begin(),ivec.end());  cout<<ivec.back()<<endl;  ivec.pop_back();  for(int i=0;i!=ivec.size();i++)cout<<ivec[i]<<" ";  cout<<endl;  sort_heap(ivec.begin(),ivec.end());  for(int i=0;i!=ivec.size();i++)cout<<ivec[i]<<" ";  cout<<endl;  ////////////////////////////////////////////////////  {    int ia[9]={0,1,2,-1,4,8,9,3,5};//底层我使用数组来完成。    make_heap(ia,ia+9);    for(int i=0;i<9;i++)cout<<ia[i]<<" ";    cout<<endl;    sort_heap(ia,ia+9);    for(int i=0;i<9;i++)cout<<ia[i]<<" ";    cout<<endl;  }  return 0;}

STL中并没有把heap作为一种容器组件,heap的实现亦需要更低一层的容器组件(诸如list,array,vector)作为其底层机制。Heap是一个类属算法,包含在algorithm头文件中。虽然STL中关于heap默认调整成的是大顶堆,但却可以让用户利用自定义的compare_fuction函数实现大顶堆或小顶堆。heap的低层机制vector本身就是一个类模板,heap基于vector便实现了对各种数据类型(无论基本数据类型还是用户自定义的数据类型)的堆排(前提是用户自定义的数据类型要提供比较机制compare_fuction函数)。

STL里面的堆操作一般用到的只有4个。


他们就是

make_heap();、pop_heap();、push_heap();、sort_heap();

他们的头函数是algorithm

首先是make_heap();

他的函数原型是:

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,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)




下面是例程:

#include<algorithm>

#include<cstdio>

using namespace std;

bool cmp(int a,int b) //比较函数

{

    return a>b;

}

int main()

{

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

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

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

    for(i=0;i<12;i++)

        printf("%d ",number[i]);

    printf("\n");

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

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

    for(i=0;i<12;i++)

        printf("%d ",number[i]);

    printf("\n");

    //加入元素8

    number[12]=8;

    //加入后调整

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

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

    for(i=0;i<13;i++)

        printf("%d ",number[i]);

    printf("\n");

    //弹出元素8

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

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

    for(i=0;i<13;i++)

        printf("%d ",number[i]);

    printf("\n");

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

    //结果不用说都知道是有序的了!

    for(i=0;i<12;i++)

        printf("%d ",number[i]);

    return 0;

}
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