杂篇之2-堆篇

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于 2017-05-20 21:20:34 首次发布

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本文介绍如何使用C++标准库中的priority_queue实现最大堆和最小堆，并演示了基于结构体构建堆的方法。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1.基本操作

H.top() :返回堆顶元素，但是不删除该元素
H.pop() :删除堆顶元素
H.push(item) :往堆顶插入元素item

2.基于库的int类型的最大堆，最小堆

下面对堆的构建都是基于标准库中的priority_queue

priority_queue默认情况下建立在vector之上

2.1 最大堆

默认情况下，基于int类型构建的最大堆为最大堆

	//priority_queue<int,vector<int>,less<int> > maxHead; //显示构建最大堆
	priority_queue<int> maxHead; // 默认是最大堆 
	for(int i=0;i<10;++i){
		maxHead.push(i);
	}
	cout<<maxHead.top()<<endl;
	maxHead.pop();
	cout<<maxHead.top()<<endl;

2.2 最小堆

	priority_queue<int,vector<int>,greater<int> > minHead; //构建最小堆
	for(int i=9;0<i;--i){
		minHead.push(i);
	}
	cout<<minHead.top()<<endl;
	minHead.pop();
	cout<<minHead.top()<<endl;

3.基于结构体构建堆

这里面包含两种类型构建最大堆

3.1 方式1-最大堆

struct node{
	int key; // 根据key进行大小的比较 
	int value;
    node(int _key=0,int _value=0):key(_key),value(_value){
	}
}; 
struct cmp{
	bool operator()(const node &x1,const node&x2){
		return x1.key<x2.key;
	}
};

而后构建

	priority_queue<node,vector<node>,cmp> maxH2; 
	int num[]={3,4,1,2,5,7};
	for(int i=0;i<6;++i)
	{
		node x1(i,num[i]);
		maxH2.push(x1);
	}
	node x2=maxH2.top();
	cout<<x2.key<< " "<<x2.value<<endl;
	maxH2.pop();
	x2=maxH2.top();
	cout<<x2.key<< " "<<x2.value<<endl;

3.2 方式2-构建最小堆

重载小于号，但是记着重载如果在类element中，则重载必须是友元形式，否则会出错

struct element{
	int key; // 根据x进行大小的比较 
	int value;
    element(int _key=0,int _value=0):key(_key),value(_value){
	}
	friend  bool operator<(const element &x1,const element &x2); // 这一句话不要也可以
}; 

bool operator<(const element &x1,const element &x2)
{
		return x1.key<x2.key;
}

构建过程如下:

	priority_queue<element,vector<element> > maxH3; // 重载小于号  在类外实现，不能在类内实现 
	for(int i=0;i<6;++i)
	{
		element x1(i,num[i]);
		maxH3.push(x1);
	}
	element x3=maxH3.top();
	cout<<x3.key<< " "<<x3.value<<endl;
	maxH3.pop();
	x3=maxH3.top();
	cout<<x3.key<< " "<<x3.value<<endl;