STL中heap算法(堆算法)

STL中heap算法(堆算法)



①push_heap算法
以下是push_heap算法的实现细节。该函数接收两个迭代器,用来表现一个heap底部容器(vector)的头尾,而且新元素已经插入究竟部的最尾端。
template <class RandomAccessIterator>
inline void push_heap(RandomAccessIterator first,RandomAccessIterator last)
{
 //注意,此函数被调用时,新元素应已置于底部容器的最尾端
 _push_heap_aux(first,last,distance_type(first),value_type(first)); 
}

template <class RandomAccessIterator,class Distance,class T>
inline void _push_heap_aux(RandomAccessIterator first,RandomAccessIterator last,
Distance*,T*)
{
 //以上系依据heap的结构特性:新值必置于底部容器的最尾端,此即第一个洞号:(last-first)-1
 _push_heap(first,Distance((last-first)-1),Distance(0),T(*(last-1)));
}

template <class RandomAccessIterator,class Distance,class T>
void _push_heap(RandomAccessIterator first,Distance holeIndex,Distance topIndex,T value)
{
 Distance parent = (holeIndex-1)/2;
 while (parent > topIndex && *(first+parent)<value)
 {
  *(first + holeIndex) = *(first + parent);
  holeIndex = parent;
  parent = (holeIndex-1)/2;
 }
 *(first + holeIndex) = value;
}

②pop_heap算法
pop操作取走根节点(事实上是设至底部容器vector的尾端节点)后,为了满足complete binary tree的条件,必须割舍最下层最右边的叶节点,并将其值又一次安插至最大堆。
template <class RandomAccessIterator>
inline void pop_heap(RandomAccessIterator first,RandomAccessIterator last)
{
 _pop_heap_aux(first,last,value_type(first));
}

template <class RandomAccessIterator,class T>
inline void _pop_heap_aux(RandomAccessIterator first,RandomAccessIterator last,T*)
{
 _pop_heap(first,last-1,last-1,T(*(last-1)),distance_type(first));
}

template <class RandomAccessIterator,class T,class Distance>
inline void _pop_heap(RandomAccessIterator first,RandomAccessIterator last,RandomAccessIterator result,
T value,Distance*)
{
 *result = *first;
 _adjust_heap(first,Distance(0),Distance(last-first),value);
 //以上欲又一次调整heap,洞号为0(亦即树根处),欲调整值为value(原尾值)
}

template <class RandomAccessIterator,class Distance,class T>
void _adjust_heap(RandomAccessIterator first,Distance holeIndex,Distance len,T value)
{
 Distance topIndex = holeIndex;
 Distance secondChild = holeIndex*2+2;
 while (secondChild < len)
 {
  if(*(first+secondChild) < *(first+secondChild-1))
   secondChild–;
  *(first+holeIndex) = *(first+secondChild);
  holeIndex = secondChild;
  secondChild = holeIndex*2+2;
 }
 if (secondChild == len)
 {
  *(first+holeIndex) = *(first+secondChild-1);
  holeIndex = secondChild-1;
 }
 _push_heap(first,holeIndex,topIndex,value);
}

注意:pop_heap之后,最大元素仅仅是被置于底部容器的最尾端,尚未被取走。假设要取其值,可使用底部容器(vector)所提供的back()操作函数。假设要移除它,可使用底部容器(vector)所提供的pop_back()操作函数。
③sort_heap算法
既然每次pop_heap可获得heap中键值最大的元素,假设持续对整个heap做pop_heap操作,每次将操作范围从后向前缩减一个元素(由于pop_heap会把键值最大的元素放在底部容器的最尾端),当整个程序运行完成时,我们便有了一个递增序列。
template<class RandomAccessIterator>
void sort_heap(RandomAccessIterator first,RandomAccessIterator last)
{
 while(last – first > 1)
  pop_heap(first,last–);
}

④make_heap算法
这个算法用来将一段现有的数据转化为一个heap。
template <class RandomAccessIterator>
inline void make_heap(RandomAccessIterator first,RandomAccessIterator last)
{
 _make_heap(first,last,value_type(first),distance_type(first));
}

template <class RandomAccessIterator,class T,class Distance>
void _make_heap(RandomAccessIterator first,RandomAccessIterator last,T*,Distance*)
{
 if (last – first < 2) return;
 Distance len  = last-first;
 Distance parent = (len-1)/2;

 while (true)
 {
  _adjust_heap(first,parent,len,T(*(first+parent)));
  if (parent == 0)
   return;
  parent–;
 }
}

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请联系我们举报,一经查实,本站将立刻删除。

发布者:全栈程序员-站长,转载请注明出处:https://javaforall.net/119095.html原文链接:https://javaforall.net

(0)
全栈程序员-站长的头像全栈程序员-站长


相关推荐

  • 《欧美剧集观看最佳索引》(US SHOWS GUIDE) 【2005-12-27 转verycd】

    《欧美剧集观看最佳索引》(US SHOWS GUIDE) 【2005-12-27 转verycd】原文地址http://bbs.verycd.com/topics/230847/中文名称:欧美剧集观看最佳索引英文名称:USTVSHOWSGUIDE别名:欧美剧集观看最佳索引版本:2005-2006导演:USTVSHOWSGUIDE演员:USTVSHOWSGUIDE简介:欧美剧集观看最佳索引2005-2006USTVSHOWSGUIDE2005-2006(作者:

    2022年5月6日
    85
  • 冯·诺依曼计算机特点[通俗易懂]

    冯·诺依曼计算机特点冯·诺依曼,20世纪最重要的数学家之一。在现代计算机、博弈论、核武器和生化武器等众多领域内有杰出建树的最伟大的科学全才之一,被后人称为“计算机之父”和“博弈论之父”。一、冯·诺依曼计算机结构二、冯·诺依曼计算机的特点计算机由五大部件组成:存储器,运算器,控制器,输入设备,输出设备。指令和数据以同等地位存于存储器,可按地址顺序访问。指令和数据用二进制表示。指令由操作码和地址码组成。存储程序,程序在计算机中顺序存放。以运算器为中心。(不合理:花大量的时间进行数据传输,降

    2022年4月12日
    93
  • 数学建模中的选址问题_数学建模停车场规划问题

    数学建模中的选址问题_数学建模停车场规划问题选址问题:是指在规划区域里选择一个或多个设施的位置,使得目标最优。四个要素:设施、规划区域、位置(距离)、目标设施:按照设施的空间维度划分,可以将选址问题分为:1.立体选址问题:设施的高度不能被忽略,如集装箱装箱问题。2.平面选址问题:设施的长、宽不能被忽略,如货运站的仓位布局问题。3.线选址问题:设施的宽度不能被忽略,如在仓库两边的传送带布局问题。4.点选址问题:设施可以…

    2022年9月15日
    0
  • SpringBoot前后端数据传输加密「建议收藏」

    SpringBoot前后端数据传输加密「建议收藏」采用的算法为AES算法1.编写加密工具类packagecom.pibigstar.utils;importjavax.crypto.Cipher;importjavax.crypto.KeyGenerator;importjavax.crypto.spec.SecretKeySpec;importorg.apache.commons.codec.binary.Base…

    2022年5月10日
    175
  • FreeWebHostingArea老牌1.5G无限流量免费PHP空间申请使用「建议收藏」

    FreeWebHostingArea老牌1.5G无限流量免费PHP空间申请使用「建议收藏」FreeWebHostingArea是美国的一个老牌的免费空间服务商,从2005年开始提供免费PHP空间服务。我在2009年的时候就推荐过它(这篇文章),到现在这个空间依然还存活着。和同类的老牌的免费空间超多的空间和流量限制等特点所不同,FreeWebHostingArea的免费PHP空间大小1.5GB,月流量为无限流量,并且可以绑定自己的顶级域名。FreeWebHostingArea之所…

    2022年10月8日
    0
  • clone fail smartgit_SmartGit

    clone fail smartgit_SmartGit安装选择非商业的第三个设置username和邮箱简单的配置ignore忽略一些不需要上传的配置文件,需要配置.gitignore文件.可以在github上搜索到所有编程语言需要忽略的配置文件ignore列表,从列表中找到对应的OC语言需要忽略的文件就可以了。修改ignore文件删除某一类文件的命令在SVN版本控制的project中,drag文件到git版本控制下的project中时…

    2022年10月21日
    0

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

关注全栈程序员社区公众号