0

0

c++中怎样实现堆排序_c++ heap算法应用【实战】

冰火之心

冰火之心

发布时间:2026-02-10 08:17:02

|

959人浏览过

|

来源于php中文网

原创

必须先调用std::make_heap再调用std::sort_heap;二者需使用相同迭代器范围,且中间不可修改容器或重复建堆,否则行为未定义。

c++中怎样实现堆排序_c++ heap算法应用【实战】

std::make_heap 和 std::sort_heap 怎么配对用才不崩

直接调 std::sort_heap 前没调 std::make_heap,程序大概率行为未定义——不是报错,而是结果随机。因为 std::sort_heap 不检查输入是否已是堆结构,它只假设你传进来的是一个合法的最大堆(默认)。

正确顺序固定两步:std::make_heap 构建堆,再 std::sort_heap 排序。中间不能插其他修改容器的操作,也不能重复调用 std::make_heap 再调 std::sort_heap——那会把已经排好的部分又打乱。

  • std::make_heap 时间复杂度 O(n),不是逐个 push_heap 的 O(n log n)
  • 默认构造最大堆,升序排列需配合 std::greater(),否则 std::sort_heap 出来是降序
  • 迭代器范围必须一致:两个函数用的 begin()/end() 得是同一个容器、同一段内存

手写 heapify 时下标从 0 还是 1 开始?

C++ 标准库所有堆算法(make_heappush_heappop_heap)都基于 0 起始索引。父节点和子节点关系是:parent = (i-1)/2left = 2*i + 1right = 2*i + 2。别套用教材里常见的“下标从 1 开始”的公式,否则越界或逻辑错位。

常见错误现象:数组前半段看起来有序,后半段全是原始值;或者 pop_heapback() 取出的值明显不是当前最大值。

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

炉米Lumi
炉米Lumi

字节跳动推出的AI模型分享社区和模型训练平台

下载
  • 手写 sift_down 时,判断子节点是否存在,得用 left ,不是 left
  • 比较时若用 std::less,要确保 comp(parent, child) 为 true 表示 parent 应下沉——即父小于子才交换
  • 调试建议:在循环里加 assert(i >= 0 && i ,尤其处理 (i-1)/2 时防负数索引

std::priority_queue 和底层 heap 算法能混用吗

不能直接混。std::priority_queue 是容器适配器,内部用 std::vector 存数据,默认调 std::make_heap 初始化,但它的接口不暴露底层堆结构。你无法对 std::priority_queue 对象直接调 std::sort_heap —— 它没有 begin()/end() 迭代器接口。

想用 std::sort_heap,就得绕过 std::priority_queue,改用裸 std::vector + 手动调 heap 算法。反过来,如果你已用 std::make_heap 构建了 vector,就别再塞进 std::priority_queue 构造函数——那会触发二次建堆,浪费且可能破坏原有顺序。

  • 需要动态插入/弹出 + 最终排序:先用 std::priority_queue 累积,最后转成 vector 再调 make_heap + sort_heap
  • 性能影响:反复 push_heap/pop_heapstd::priority_queue 略快(少一层封装),但可读性下降
  • 兼容性注意:C++17 起 std::make_heap 支持执行策略(如 std::execution::par),但 std::priority_queue 不支持

自定义类型堆排序时 operator

std::make_heap 默认用 operator,但很多场景下你没法改类的 operator(比如第三方 struct),或需要多套比较逻辑(按价格升序、按评分降序)。这时必须显式传比较器,且所有 heap 函数调用必须用同一个比较器实例。

典型错误:make_heap(v.begin(), v.end(), cmp1),然后 sort_heap(v.begin(), v.end(), cmp2) —— 结果不可预测,因为堆结构和排序逻辑不匹配。

  • 比较器类型必须严格一致:decltype(cmp1) == decltype(cmp2),函数对象比函数指针更稳
  • lambda 尽量捕获空:带捕获的 lambda 不能作为模板参数推导,会编译失败
  • 字符串 case-insensitive 排序?别写 str1 ,改用 std::lexicographical_compare(str1.begin(), str1.end(), str2.begin(), str2.end(), [](char a, char b){ return tolower(a)
堆排序真正难的不是写 sift_down,而是时刻意识到:堆算法操作的是「逻辑结构」,不是「物理容器」。一次越界、一个比较器不一致、一次迭代器范围错位,都会让整个序列变成不可逆的乱序。这点比大多数 STL 算法都敏感。

相关文章

c++速学教程(入门到精通)
c++速学教程(入门到精通)

c++怎么学习?c++怎么入门?c++在哪学?c++怎么学才快?不用担心,这里为大家提供了c++速学教程(入门到精通),有需要的小伙伴保存下载就能学习啦!

下载

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
硬盘接口类型介绍
硬盘接口类型介绍

硬盘接口类型有IDE、SATA、SCSI、Fibre Channel、USB、eSATA、mSATA、PCIe等等。详细介绍:1、IDE接口是一种并行接口,主要用于连接硬盘和光驱等设备,它主要有两种类型:ATA和ATAPI,IDE接口已经逐渐被SATA接口;2、SATA接口是一种串行接口,相较于IDE接口,它具有更高的传输速度、更低的功耗和更小的体积;3、SCSI接口等等。

1344

2023.10.19

PHP接口编写教程
PHP接口编写教程

本专题整合了PHP接口编写教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

298

2025.10.17

php8.4实现接口限流的教程
php8.4实现接口限流的教程

PHP8.4本身不内置限流功能,需借助Redis(令牌桶)或Swoole(漏桶)实现;文件锁因I/O瓶颈、无跨机共享、秒级精度等缺陷不适用高并发场景。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2202

2025.12.29

java接口相关教程
java接口相关教程

本专题整合了java接口相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

34

2026.01.19

堆和栈的区别
堆和栈的区别

堆和栈的区别:1、内存分配方式不同;2、大小不同;3、数据访问方式不同;4、数据的生命周期。本专题为大家提供堆和栈的区别的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

406

2023.07.18

堆和栈区别
堆和栈区别

堆(Heap)和栈(Stack)是计算机中两种常见的内存分配机制。它们在内存管理的方式、分配方式以及使用场景上有很大的区别。本文将详细介绍堆和栈的特点、区别以及各自的使用场景。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章欢迎大家前来学习阅读。

585

2023.08.10

页面置换算法
页面置换算法

页面置换算法是操作系统中用来决定在内存中哪些页面应该被换出以便为新的页面提供空间的算法。本专题为大家提供页面置换算法的相关文章,大家可以免费体验。

435

2023.08.14

Golang处理数据库错误教程合集
Golang处理数据库错误教程合集

本专题整合了Golang数据库错误处理方法、技巧、管理策略相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

132

2026.02.06

java多线程方法汇总
java多线程方法汇总

本专题整合了java多线程面试题、实现函数、执行并发相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

52

2026.02.06

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
C# 教程
C# 教程

共94课时 | 9万人学习

C 教程
C 教程

共75课时 | 4.6万人学习

C++教程
C++教程

共115课时 | 16.8万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号