数据结构&堆&heap&priority_queue&实现

时间:2023-11-25 14:57:20

什么是堆?

堆是一种数据结构,可以用来实现优先队列

大根堆

大根堆,顾名思义就是根节点最大。我们先用小根堆的建堆过程学习堆的思想。

小根堆

下图为小根堆建堆过程

数据结构&堆&heap&priority_queue&实现

堆的操作

  • 上浮
  • 下沉
  • 插入
  • 弹出
  • 取顶
  • 堆排序

STL heap

所在库 #include

#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<vector>
using namespace std;
bool cmp(int x,int y)
{
return x>y;
}
int main()
{
vector<int> a;
int num,n=10;
for(int i=0;i<n;i++)
{
num = rand()%(233*2);
a.push_back(num);
} for(vector<int>::iterator i=a.begin();i!=a.end();i++)
{
cout<<*i<<ends;
}cout<<endl<<endl; make_heap(a.begin(),a.end());//默认的大根堆
for(vector<int>::iterator i=a.begin();i!=a.end();i++)
{
cout<<*i<<ends;
}cout<<endl<<endl; make_heap(a.begin(),a.end(),cmp);//自制的小根堆
for(vector<int>::iterator i=a.begin();i!=a.end();i++)
{
cout<<*i<<ends;
}cout<<endl<<endl; a.push_back(2333);
push_heap(a.begin(),a.end(),cmp);//将新加的元素加入堆中
for(vector<int>::iterator i=a.begin();i!=a.end();i++)
{
cout<<*i<<ends;
}cout<<endl<<endl; a.pop_back(); //删除尾部
for(vector<int>::iterator i=a.begin();i!=a.end();i++)
{
cout<<*i<<ends;
}cout<<endl<<endl; getchar();getchar();getchar();getchar();
return 0;
}

STL queue

所在库#include

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std; struct student{
int grade;
string name;
};
struct cmp{
bool operator() (student s1,student s2){
return s1.grade < s2.grade;
}
}; int main(int argc, char const *argv[])
{
int n=10,num;
/*
1. push 【入队插到队尾】
2. pop 【队首元素出队】
3. size 【返回队列中元素的个数】
4. front 【返回队列中第一个元素】
5. back 【返回队列中最后一个元素】
6. empty 【判断队列是否为空】
*/
//cout<<"队列:"<<endl;
queue<int> a;
for(int i=1;i<n;i++){
num = rand()%233;
a.push(num);
}
//数列长度
cout<<a.size()<<endl;
//数列头元素
cout<<a.front()<<endl;
//数列尾元素
cout<<a.back()<<endl;
//数列是否为空
while(!a.empty()){
cout<<a.front()<<ends;
a.pop();
}cout<<endl<<endl; priority_queue<int> pq_1;
for(int i=1;i<n;i++){
num = rand()%233;
pq_1.push(num);
}
//默认情况下,数值大的在队首位置(降序)
while(!pq_1.empty()){
//注意这里的访问头元素为.top
cout<<pq_1.top()<<ends;
pq_1.pop();
}cout<<endl; //以下情况下,数值小的在队首位置(升序)
priority_queue<int,vector<int>,greater<int> > pq_2;
for(int i=1;i<n;i++){
num = rand()%233;
pq_2.push(num);
} while(!pq_2.empty()){
//注意这里的访问头元素为.top
cout<<pq_2.top()<<ends;
pq_2.pop();
}cout<<endl;cout<<endl; //运算符重载 priority_queue<student,vector<student>,cmp> q;
student s1,s2,s3;
s1.grade = 90;
s1.name = "Tom"; s2.grade = 80;
s2.name = "Jerry"; s3.grade = 100;
s3.name = "Kevin"; q.push(s1);
q.push(s2);
q.push(s3); while(!q.empty()){
cout<<q.top().name<<":"<<q.top().grade<<endl;
q.pop();
}
getchar();
return 0;
}