c++手写堆

无聊尝试一下

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
void adjustheap(vector<int> &b,int index,int len) //堆的向下调整
{
	//int len = b.size() - 1;//长度 
    int cur = index;//要交换的元素的当前位置 
    int left_child = 2 *cur + 1; //左儿子 
    while(left_child <= len)
    {
   		if( left_child < len && b[left_child] < b[left_child + 1])
    	{
        	left_child++;
    	}
        if(b[cur] < b[left_child]){
            swap(b[cur], b[left_child]);       
            cur = left_child;
            left_child = 2 * cur + 1;
        }
        else break;
    }
}
void upAdjust(vector<int> &b,int index)
{
	//左子节点=2*父节点+1 右子节点=2*父节点+2 
	int cur=index;
	int father=cur/2;
	if(cur%2==0) father--;
	while (cur>= 1)
	{
		// 如果父节点的权值比子节点权值小,则交换元素
		if (b[father]<b[cur])
		{
			swap(b[father],b[cur]);
			cur = father;
			father=cur/2;
			if(cur%2==0) father--;
		}
		else
		{
			break;
		}
	}
}
void makeheap(vector<int> &b,int len)
{
	
	int index = (len - 2)/2 + 1;//从最后一个非叶子节点开始建堆。
    for(int i = index ; i >= 0;i--)
    adjustheap(b,i,len);
    return ;
}
vector<int> b;
int main()
{
	int n,a;
	cin>>n;
	while(n--)
	{
		cin>>a;
		b.push_back(a);
	}
	int len = b.size() - 1;//长度 
	makeheap(b,len);
	int k=5; 
	for(int i=1;i<=k;i++)//取前k个数 
	{
		cout<<b[0]<<" ";
		swap(b[0],b[len]);
		len--;
		b.pop_back();
		adjustheap(b,0,len);
	} 
	cin>>n;
	while(n--)//插入 
	{
		cin>>a;
		b.push_back(a);
		len++;
		upAdjust(b,len);
	}
	 k=len; 
	for(int i=1;i<=k;i++)//取所有数 
	{
		cout<<b[0]<<" ";
		swap(b[0],b[len]);
		len--;
		adjustheap(b,0,len);
	} 
} 

以下是使用C++语言实现的基于普通手写的Dijkstra算法模板: ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <cstring> #include <algorithm> using namespace std; const int MAXN = 1e5 + 5; const int INF = 0x3f3f3f3f; // 边的结构体 struct Edge { int to, next, w; } edges[MAXN * 2]; // 邻接表相关 int head[MAXN], cnt; // 手写相关 pair<int, int> heap[MAXN]; // 中存储 (距离, 节点编号) int heapSize; int pos[MAXN]; // 记录节点在中的位置 // 图的节点数和边数 int n, m; // 添加边 void addEdge(int u, int v, int w) { edges[cnt].to = v; edges[cnt].w = w; edges[cnt].next = head[u]; head[u] = cnt++; } // 交换中两个元素的位置 void swapHeap(int i, int j) { swap(heap[i], heap[j]); pos[heap[i].second] = i; pos[heap[j].second] = j; } // 向上调整 void up(int i) { while (i > 1 && heap[i].first < heap[i / 2].first) { swapHeap(i, i / 2); i /= 2; } } // 向下调整 void down(int i) { int t = i; if (2 * i <= heapSize && heap[2 * i].first < heap[t].first) t = 2 * i; if (2 * i + 1 <= heapSize && heap[2 * i + 1].first < heap[t].first) t = 2 * i + 1; if (t != i) { swapHeap(i, t); down(t); } } // 插入元素到中 void insert(int dist, int node) { heap[++heapSize] = {dist, node}; pos[node] = heapSize; up(heapSize); } // 从中弹出顶元素 pair<int, int> pop() { pair<int, int> res = heap[1]; swapHeap(1, heapSize--); down(1); return res; } // Dijkstra算法 vector<int> dijkstra(int start) { vector<int> dist(n + 1, INF); dist[start] = 0; // 初始化 heapSize = 0; memset(pos, 0, sizeof(pos)); insert(0, start); while (heapSize > 0) { auto [d, u] = pop(); if (d > dist[u]) continue; for (int i = head[u]; i != -1; i = edges[i].next) { int v = edges[i].to; int w = edges[i].w; if (dist[u] + w < dist[v]) { dist[v] = dist[u] + w; if (pos[v] == 0) { insert(dist[v], v); } else { heap[pos[v]].first = dist[v]; up(pos[v]); down(pos[v]); } } } } return dist; } int main() { cin >> n >> m; // 初始化邻接表 memset(head, -1, sizeof(head)); cnt = 0; for (int i = 0; i < m; i++) { int u, v, w; cin >> u >> v >> w; addEdge(u, v, w); } int start = 1; vector<int> dist = dijkstra(start); for (int i = 1; i <= n; i++) { cout << "从节点 " << start << " 到节点 " << i << " 的最短距离是: "; if (dist[i] == INF) cout << "INF" << endl; else cout << dist[i] << endl; } return 0; } ``` ### 代码说明 - `addEdge` 函数用于向图中添加边,采用邻接表存储图。 - `swapHeap`、`up`、`down`、`insert` 和 `pop` 函数实现了手写的基本操作。 - `dijkstra` 函数实现了Dijkstra算法,使用手写来优化寻找距离起点最近的点的过程。 ### 复杂度分析 - 时间复杂度:$O(m \log n)$,其中 $m$ 是边的数量,$n$ 是顶点的数量。 - 空间复杂度:$O(n + m)$,主要用于存储图和
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