如何使用std :: make_heap

Question

http://www.cplusplus.com/reference/algorithm/push_heap/

这太令人困惑了。要在std中使用堆，首先将元素放在向量中，然后调用

std::make_heap(v.begin(), v.end());

如果我在向量中插入元素怎么办？堆乱了吗？例如，v最初可能有10个元素，我只将堆从第3个元素到第7个元素，现在我将元素插入第5个和第9个位置，是不是在这个过程中销毁了堆结构？

为什么在再次致电push_back(99)之前，您必须先在示例中push_heap？看起来不仅令人困惑而且效率低下。

sort_heap()的含义是什么？不应该对堆进行排序，（那是什么使它成为堆的权利？）

Answer 1

首先：make_heap，push_heap，pop_heap和sort_heap主要是堆＆＃34;原语＆＃34;，＆＃34;正常工作＆＃ 34;你通常使用std::priority_queue，它更直接使用（虽然它确实有一些其他的隐藏 - 即，无法直接访问底层容器而没有等同于sort_heap）。

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push_heap和pop_heap旨在处理通用迭代器确定的范围，并且与STL算法一样（例如参见各种std::remove_if＆amp; co。），不能改变底层容器的大小（毕竟传递给它们的是几个迭代器）。

出于这个原因，push_heap和pop_heap 不实际上会将一个元素添加到容器中，但只是修补范围内的顺序以包含新元素/删除顶部元素并返回相关范围＆＃34; heap-property＆＃34;。

push_heap期望接收一个范围，使得[first，last-1）已经是一个堆（即它具有堆属性），并且要添加到堆中的元素存储在最后一个位置范围（即last-1）。在push_heap之后，整个范围[first，last]现在是一个堆，并添加了新元素。

这就是为什么在示例中 first 执行push_back（使新元素准备好由push_heap操纵），然后调用{{ 1}}。

相反，push_heap将从作为堆的[first，last]范围开始，然后执行其操作，最后您将[first，last-1]作为堆，并在最后一个位置（即pop_heap）从正确的堆范围中提取的最高元素。这就是为什么在*(last-1)示例pop_heap之后，将向量大小减小1，从而丢弃提取的值，将向量仅减少到堆的范围。< / p> 相反，使用

pop_back是因为尽管堆使用特定排序来实现其性能特征，但它不会保持范围排序; sort_heap通过对元素进行排序来破坏堆（即范围失去其堆属性）（排序利用堆属性，这可能比普通sort_heap提供一些性能提升。）

Answer 2

  

如果我在向量中插入元素怎么办？堆是否搞砸了？

是的，它可以。如果你在向量中推送一个新元素，你会得到一个新的向量，它可能不再是一个堆了。

  

为什么在再次调用push_heap之前，你必须先在示例中使用push_back（99）？看起来不仅令人困惑而且效率低下。

不，它效率不高。 std::vector::push_back的复杂性几乎是不变的。真正的工作是由std::push_heap完成的，其复杂度为“最多2×log（N）”。

请注意，std::make_heap和std::push_heap非常不同。第一个不假设容器的状态，第二个假设[begin, end-2)中的元素已经是一个有效的堆（在push_back的情况下使其更有效）。

  

sort_heap（）的含义是什么？不应该对堆进行排序，（那是什么使它成为堆的权利？）

堆只有特定的属性，使其更容易排序，但它尚未排序。例如，这是堆：

它没有排序。

Answer 3

我发现此文档不那么令人困惑：http://en.cppreference.com/w/cpp/algorithm#Heap_operations

如果使用std::push_heap()，则会保留堆属性。

如果在向量中插入一个或多个元素，则必须调用std::make_heap()来恢复堆属性。

  

sort_heap（）的含义是什么？   不应该对堆进行排序，（那是什么使它成为一个堆？）

都能跟得上！你必须了解堆是什么。因此sort_heap()将堆转换为一系列已排序的元素。