C++ 中set 大根堆和小根堆

时间: 2023-10-24 13:00:54 浏览: 270

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在C++编程中，STL（Standard Template Library，标准模板库）是一个强大的工具，它包含了许多容器、迭代器、算法和函数对象。其中，优先队列（Priority Queue）是STL提供的一种数据结构，它是一种特殊的队列，遵循“最大优先”或“最小优先”的原则。在本案例中，我们将探讨如何使用STL来实现大根堆和小根堆，以及它们在优先队列中的应用。大根堆和小根堆是堆数据结构的两种常见类型。堆通常是一个完全二叉树，其中每个父节点的值都大于或等于其子节点的值（大根堆），或者小于或等于其子节点的值（小根堆）。这种特性使得堆的根节点始终是最大值或最小值，因此非常适合用于优先队列的实现。 C++的STL中，`<queue>`库提供了优先队列的接口，但底层实现通常基于堆。你可以通过指定容器类型为`std::priority_queue`来创建一个优先队列。默认情况下，它使用大根堆，但可以通过自定义比较函数来实现小根堆。例如，创建一个存储整数的大根堆： ```cpp #include <queue> std::priority_queue<int> pq; ``` 如果你想要创建一个小根堆，可以这样定义： ```cpp #include <queue> struct LessThan { bool operator()(int a, int b) const { return a > b; // 反转比较关系，实现小根堆 } }; std::priority_queue<int, std::vector<int>, LessThan> pq; ``` 优先队列的主要操作包括插入元素（`push`）、删除最大/最小元素（`pop`）、查看顶部元素（`top`）和判断队列是否为空（`empty`）。这些操作的时间复杂度分别为O(log n)、O(log n)、O(1)和O(1)，效率较高。在`STL_quene.cpp`文件中，开发者可能实现了以下功能： 1. 使用`std::priority_queue`创建大根堆和小根堆。 2. 插入元素到堆中。 3. 删除堆顶元素。 4. 可能还包含了对堆的其他操作，如合并两个堆或调整堆的大小等。通过这些操作，我们可以高效地处理需要优先级排序的问题，如事件调度、任务优先级分配等。此外，由于STL的通用性，这些数据结构和算法可以与其它容器和算法无缝集成，提高代码的复用性和可读性。总结来说，C++的STL提供了便利的方式来实现大根堆和小根堆，进而构建优先队列。通过`std::priority_queue`接口，我们可以快速地插入、删除和访问具有优先级的元素，而无需关心底层堆的实现细节。这使得在实际编程中，我们可以更专注于解决问题本身，而不是数据结构的实现。

在C语言中，可以使用set来实现大根堆和小根堆。大根堆是指根节点的值大于等于其子节点的值，而小根堆是指根节点的值小于等于其子节点的值。引用中给出了使用priority_queue实现大根堆和小根堆的示例代码。其中，priority_queue<int> maxHeap;表示定义了一个大根堆，而priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> minHeap;则表示定义了一个小根堆。如果要使用自定义的结构体或类作为元素，需要重载<运算符来定义堆的顺序。引用中的代码示例展示了使用deque来实现堆的功能。其中，使用dfs函数遍历树的节点，并根据节点的值来判断是插入1还是-1到unordered_set<int> record中，以判断是大根堆还是小根堆。因此，在C语言中，可以使用set来实现大根堆和小根堆的功能。123 #### 引用[.reference_title] - *1* [c++大根小根堆](https://blog.csdn.net/qq_44289340/article/details/125861694)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v92^chatsearchT3_1"}} ] [.reference_item] - *2* *3* [PAT_甲级_1155 Heap Paths (30point(s)) (C++)【DFS/大根堆、小根堆判断】](https://blog.csdn.net/qq_41528502/article/details/105289948)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v92^chatsearchT3_1"}} ] [.reference_item] [ .reference_list ]

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