std::sort_heap

定义在头文件 `<algorithm>` 中
template< class RandomIt > void sort_heap( RandomIt first, RandomIt last );	(1)	(从 C++20 开始为 constexpr)
template< class RandomIt, class Compare > void sort_heap( RandomIt first, RandomIt last, Compare comp );	(2)	(从 C++20 开始为 constexpr)

将堆 [first, last) 转换为排序范围。堆属性不再保留。

1) 堆是相对于 operator<(直到 C++20)std::less{}(从 C++20 开始)，并且将相对于 operator<(直到 C++20)std::less{}(从 C++20 开始) 进行排序。

2) 堆是相对于 comp，并且将相对于 comp 进行排序。

如果满足以下任何条件，行为未定义

[first, last) 不是堆。

*first 的类型不是可交换的。	(直到 C++11)
`RandomIt` 不是值可交换的。 first 的类型不是可移动构造的。 first 的类型不是可移动赋值的。	(从 C++11 开始)

[编辑] 参数

first, last	-	要排序的堆
comp	-	比较函数对象（即满足比较要求的对象），如果第一个参数小于第二个参数，则返回 true。比较函数的签名应等效于以下内容 bool cmp(const Type1& a, const Type2& b); 虽然签名不需要有 const&，但函数不得修改传递给它的对象，并且必须能够接受所有类型（可能是 const）的 `Type1` 和 `Type2` 的值，无论值类别如何（因此，Type1& 不允许，Type1 也不允许，除非对于 `Type1` 而言移动等同于复制(从 C++11 开始)）。 Type1 和 Type2 类型必须是这样的，即类型为 RandomIt 的对象可以解引用，然后隐式转换为它们两者。
类型要求
- `RandomIt` 必须满足传统随机访问迭代器的要求。
- `Compare` 必须满足比较的要求。

[编辑] 复杂度

给定 $\scriptsize N$ $N$ 作为 std::distance(first, last)

1) 使用 operator<(在 C++20 之前)std::less{}(从 C++20 开始)，最多进行

2N\cdotlog(N)

次比较。

2) 最多应用

2N\cdotlog(N)

次比较函数 comp。

[编辑] 可能的实现

sort_heap (1)

template<class RandomIt>
void sort_heap(RandomIt first, RandomIt last)
{
    while (first != last)
        std::pop_heap(first, last--);
}

sort_heap (2)

template<class RandomIt, class Compare>
void sort_heap(RandomIt first, RandomIt last, Compare comp)
{
    while (first != last)
        std::pop_heap(first, last--, comp);
}

[编辑] 示例

运行这段代码

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <string_view>
#include <vector>
 
void println(std::string_view fmt, const auto& v)
{
    for (std::cout << fmt; const auto &i : v)
        std::cout << i << ' ';
    std::cout << '\n';
}
 
int main()
{
    std::vector<int> v{3, 1, 4, 1, 5, 9};
 
    std::make_heap(v.begin(), v.end());
    println("after make_heap, v: ", v);
 
    std::sort_heap(v.begin(), v.end());
    println("after sort_heap, v: ", v);
}

输出

after make_heap, v: 9 4 5 1 1 3
after sort_heap, v: 1 1 3 4 5 9

[编辑] 缺陷报告

以下行为变更缺陷报告被追溯应用于之前发布的 C++ 标准。

DR	应用于	已发布的行为	正确行为
LWG 2444	C++98	最多允许 $\scriptsize N \cdot \log(N)$ $N\cdotlog(N)$ 次比较	增加到 $\scriptsize 2N \cdot \log(N)$ $2N\cdotlog(N)$

[编辑] 另请参阅

is_heap (C++11)	检查给定范围是否为最大堆 (函数模板) [编辑]
is_heap_until (C++11)	找到最大的最大堆子范围 (函数模板) [编辑]
make_heap	从元素范围创建最大堆 (函数模板) [编辑]
pop_heap	从最大堆中删除最大元素 (函数模板) [编辑]
push_heap	将元素添加到最大堆 (函数模板) [编辑]
ranges::sort_heap (C++20)	将最大堆转换为按升序排序的元素范围 (niebloid)[编辑]

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