std::sort_heap() 算法

自 C++20 起

template< class RandomIt >
constexpr void sort_heap( RandomIt first, RandomIt last );

// (2)
template< class RandomIt, class Compare >
constexpr void sort_heap( RandomIt first, RandomIt last, Compare comp );

直到 C++20

template< class RandomIt >
void sort_heap( RandomIt first, RandomIt last );

// (2)
template< class RandomIt, class Compare >
void sort_heap( RandomIt first, RandomIt last, Compare comp );

将最大堆 [first; last) 转换为升序排序范围。
结果范围不再具有堆属性。

• (1) 元素使用 operator< 进行比较。

• (2) 元素使用给定的二元比较函数 comp 进行比较。

参数

first last	要排序的元素范围。
policy	要使用的执行策略。有关详细信息，请参阅执行策略。
comp	比较函数对象（即满足 Compare 要求的对象）。比较函数的签名应等同于以下内容： bool cmp(const Type1 &a, const Type2 &b); 签名不需要有 `const&`，但不得修改参数。 必须接受 (可能为 const) Type 和 Type2 类型的所有值，无论值类别如何 (因此不允许 Type1&，除非对于 Type1 移动等同于复制，否则也不允许 Type1 (C++11 起)) `Type1` 和 `Type2` 类型必须是 `RandomIt` 类型的对象可以隐式转换为它们两者的类型。

类型要求

RandomIt	LegacyRandomAccessIterator LegacyRandomAccessIterator
解引用 RandomIt 的类型	MoveAssignable MoveConstructible

返回值

(无)

复杂度

给定 N 为 std::distance(first, last)

最多 2 * N * log(N) 次比较。

异常

带有模板参数 ExecutionPolicy 的重载报告错误如下

• 如果作为算法一部分调用的函数执行抛出异常，并且 ExecutionPolicy 是标准策略之一，则调用 std::terminate。对于任何其他 ExecutionPolicy，行为是实现定义的.
• 如果算法未能分配内存，则抛出 std::bad_alloc。

可能的实现

sort_heap(1)

template<class RandomIt>
void sort_heap(RandomIt first, RandomIt last)
{
    while (first != last)
        std::pop_heap(first, last--);
}

sort_heap(2)

template<class RandomIt, class Compare>
void sort_heap(RandomIt first, RandomIt last, Compare comp)
{
    while (first != last)
        std::pop_heap(first, last--, comp);
}

备注

最大堆是具有以下属性的元素范围 [f; l)

• 给定 N 为 l - f，对于所有 0 < i < N，f[(i - 1) / 2] 不与 f[i] 比较小。
• 可以使用 std::push_heap 在 O(log(N)) 时间内添加新元素。
• 可以使用 std::pop_heap 在 O(log(N)) 时间内移除第一个元素。

示例

Main.cpp

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <string_view>
#include <vector>

void println(std::string_view fmt, auto const& v)
{
    for (std::cout << fmt; const auto &i : v)
        std::cout << i << ' ';
    std::cout << '\n';
}

int main()
{
    std::vector<int> v {3, 1, 4, 1, 5, 9};

    std::sort_heap(v.begin(), v.end());
    println("after sort_heap, v: ", v);

    std::sort_heap(v.begin(), v.end());
    println("after sort_heap, v: ", v);
}

输出

after sort_heap, v: 9 4 5 1 1 3
after sort_heap, v: 1 1 3 4 5 9