为什么c ++中的堆被实现为算法而不是容器？

Question

我想知道为什么堆概念被实现为算法（make_heap，pop_heap，push_heap，sort_heap）而不是容器。我特别感兴趣的是，某个人的解决方案也可以解释为什么set和map是容器而不是类似的算法集合（make_set add_set rm_set等）。

Answer 1

STL确实以std :: priority_queue的形式提供堆。 make_heap等功能就在那里，因为它们在数据结构本身范围之外有用（例如排序），并且允许在自定义结构之上构建堆（比如“保持前10名”的堆栈数组）容器）。

通过类比，您可以使用std :: set来存储已排序的列表，或者您可以在带有std :: adjacent_find的向量上使用std :: sort; std :: sort是更通用的，并且对底层数据结构做了很少的假设。

（注意，std :: priority_queue实现实际上并没有提供它自己的存储;默认情况下它会创建一个std :: vector作为它的后备存储。）

Answer 2

一个明显的原因是您可以将元素排列为内部另一个容器 因此，您可以在make_heap()或vector甚至是C数组上致电deque。

Answer 3

堆是特定的数据结构。标准容器具有复杂性要求，但没有指定它们的实现方式。这是一个很好但很重要的区别。您可以在几个不同的容器上make_heap，包括您自己编写的容器。但set或map不仅仅意味着安排数据。

换句话说，标准容器不仅仅是它的底层数据结构。

Answer 4

堆几乎总是使用数组作为底层数据结构来实现。因此，可以将其视为一组在阵列数据结构上运行的算法。这是STL在实现堆时所采用的路径 - 它将适用于具有随机访问迭代器（标准数组，向量，双端队列等）的任何数据结构。

您还会注意到STL priority_queue需要一个容器（默认情况下是一个向量）。这本质上是您的堆容器 - 它在底层数据结构上实现了一个堆，并为所有典型的堆操作提供了一个包装器容器。

*特别是二进制堆。其他形式的堆（二项式，斐波那契等）不是。

Answer 5

嗯，堆不是真正的通用容器，与集合或地图的意义相同。通常，您使用堆来实现其他一些抽象数据类型。 （最明显的是优先队列。）我怀疑这是不同处理的原因。