C++实现最小堆 |21xrx.com

2023-06-22 05:09:17 深夜i -- --

C++语言最小堆数据结构堆排序算法设计

最小堆是一种特殊的二叉树结构，它能够在常数级时间内查找最小值，并能保持堆的性质，在添加或删除元素时自动调整。C++中可以通过使用stl中的heap库来实现最小堆。

首先需要包含头文件。在使用时需要定义优先队列对象，其构造函数需要指定存储元素的类型和存储元素容器的类型，默认是vector容器。


#include <queue>
using namespace std;
priority_queue<int, vector<int>, greater<int> > min_heap;

这样就可以定义一个最小堆了。通过greater 来指定堆顶的元素是最小值，如果需要定义一个最大堆，则需要使用less 。

在实际使用过程中，可以通过push和pop操作来添加和删除元素：


min_heap.push(3); //向堆中添加元素3
min_heap.pop(); //从堆中删除最小的元素

也可以通过top来获取堆顶元素：


int min_val = min_heap.top();

同时也可以使用make_heap将一个普通的vector转换为最小堆：


vector<int> vec = 1;
make_heap(vec.begin(), vec.end(), greater<int>());

这样vec就变为了一个最小堆，可以通过pop_heap和push_heap来添加和删除元素。其中pop_heap是将最小的元素移到vector的末尾，而push_heap是将新元素插入vector并保持堆的性质。

最小堆在数据处理中有着广泛的应用，例如Dijkstra算法、广度优先搜索等。相比手动实现堆的细节，通过stl中的heap库来实现可以减少编写代码的工作量，并且其效率更高、代码更简洁。

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