C++ STL学习——heap

最新推荐文章于 2025-08-19 11:09:59 发布

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#heap #c语言 #STL

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本文介绍了C++ STL中的heap操作，包括如何建堆、调整堆、删除和插入元素以及进行堆排序。通过示例代码展示了如何利用STL简化heap的使用，并提供了代码仓库链接供参考。

heap堆其实是一种比较复杂的数据结构，尤其涉及到建堆和调整堆的时候。好在在STL中已经封装了heap的一些操作，可以让我们比较方便的使用堆。比如判断堆，删除一个元素，插入一个元素，以及堆排序。示例代码上传至 https://github.com/chenyufeng1991/STL_heap 。

（1）首先导入头文件<algorithm>.

（2）这里使用数组来存储一个堆，也就是堆化数组，为了方便使用，我把数组转化为vector来操作。

int arr[] = {4,5,6,7,8,1};
vector<int>vectorArr(arr,arr + sizeof(arr) / sizeof(int));

（3）is_heap:判断堆

 cout <<"-"<<is_heap(vectorArr.begin(), vectorArr.end()) << endl;

此时输出肯定为false；

（4）make_heap:构造堆

// 构造最大堆
    make_heap(vectorArr.begin(), vectorArr.end(), less<int>());
    cout <<"_ _"<<is_heap(vectorArr.begin(), vectorArr.end()) << endl;

注意make_heap的第三个参数中，less<int>()为构造最大堆，greater<int>()为构造最小堆。此时判断is_heap即为true；

（5）push_heap:插入元素

// 向堆中插入一个元素，默认插入在顶部
    vectorArr.push_back(100);
    cout << "_ _ _"<<is_heap(vectorArr.begin(), vectorArr.end()) << endl;

    push_heap(vectorArr.begin(), vectorArr.end());
    cout <<"_ _ _ _"<<is_heap(vectorArr.begin(), vectorArr.end()) << endl;

如果要在堆中插入一个元素，首先要往容器vector尾部中插入该元素，然后再使用push_heap调整堆。

（6）pop_heap:弹出元素

// 弹出一个元素，默认是首元素和尾元素交换，交换以后就不是正确的堆了；真正的删除需要去vector里面pop；
    pop_heap(vectorArr.begin(), vectorArr.end());
    cout <<"_ _ _ _ _"<<is_heap(vectorArr.begin(), vectorArr.end()) << endl;

    vectorArr.pop_back();
    cout <<"_ _ _ _ _ _"<<is_heap(vectorArr.begin(), vectorArr.end()) << endl;

弹出的元素默认的是根节点的元素，然后在用尾元素放到根节点处，然后再调整。 pop_heap之后并没有真正删除该元素，最后是使用容器pop_back来删除的。

（7）sort_heap：堆排序

// 堆排序, 堆排序后
    sort_heap(vectorArr.begin(), vectorArr.end());
    cout <<"_ _ _ _ _ _ _"<<is_heap(vectorArr.begin(), vectorArr.end()) << endl;
    for (int i = 0; i < vectorArr.size(); i++)
    {
        cout << vectorArr[i] << " ";
    }

堆排序后不是一个真正的堆了，只是完成了排序。