C++中实现小根堆常用STL的priority_queue,通过greater或自定义比较器实现,默认为大根堆。示例:priority_queue minHeap; 支持基本类型与结构体,后者需重载operator>或定义仿函数。竞赛中可手写数组版堆,用vector模拟完全二叉树,实现上浮插入与下沉删除。日常推荐STL方式,简洁高效;特殊需求再考虑手动实现。

在C++中实现小根堆,最常用的方式是利用标准模板库(STL)中的 priority_queue,并结合自定义比较方式。默认情况下,priority_queue 实现的是大根堆,但通过调整比较器可以轻松转换为小根堆。
使用 priority_queue 实现小根堆
要让 priority_queue 变成小根堆,只需传入 greater 作为第三个模板参数。
包含头文件:#include 和 #include 声明格式:priority_queue, greater> minHeap;
示例代码:
#include #include #include #includeusing namespace std;
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int main() {priority_queue<int, vector, greater> minHeap;
minHeap.push(10);minHeap.push(5);minHeap.push(15);while (!minHeap.empty()) { cout << minHeap.top() << " "; minHeap.pop();}// 输出:5 10 15return 0;
}
自定义结构体的小根堆
如果需要对结构体或类类型建小根堆,可以通过重载操作符或提供自定义比较函数对象。
方法一:重载 operator>,配合 greater方法二:定义仿函数(functor)作为比较器
示例:按成员值排序的节点小根堆
struct Node { int val; Node(int v) : val(v) {}};struct Compare {bool operator()(const Node& a, const Node& b) {return a.val > b.val; // 小根堆:父节点大于子节点时下沉}};
priority_queue<Node, vector, Compare> minHeap;
手写数组版小根堆(适用于算法题)
在某些竞赛或面试场景中,可能需要手动实现堆结构。基本思路是用数组存储完全二叉树,并维护堆性质。
父节点索引:(i - 1) / 2左孩子:2 * i + 1,右孩子:2 * i + 2插入元素后上浮(shift up),删除后下沉(shift down)
关键操作示例(最小堆插入与弹出):
vector heap;void push(int x) {heap.push_back(x);int i = heap.size() - 1;while (i > 0 && heap[(i-1)/2] > heap[i]) {swap(heap[(i-1)/2], heap[i]);i = (i-1)/2;}}
void pop() {if (heap.empty()) return;heap[0] = heap.back();heap.pop_back();int i = 0;while (true) {int smallest = i;int left = 2i+1, right = 2i+2;if (left < heap.size() && heap[left] < heap[smallest])smallest = left;if (right < heap.size() && heap[right] < heap[smallest])smallest = right;if (smallest == i) break;swap(heap[i], heap[smallest]);i = smallest;}}
基本上就这些。日常开发推荐使用 STL 的 priority_queue 配合 greater,简洁高效。需要更高控制粒度时再考虑手写堆逻辑。
以上就是c++++中如何实现小根堆_c++小根堆实现技巧的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!
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