std::sort_heap

在标头 `<algorithm>` 定义
	(1)
template< class RandomIt > void sort_heap( RandomIt first, RandomIt last );			(C++20 前)
template< class RandomIt > constexpr void sort_heap( RandomIt first, RandomIt last );			(C++20 起)
		(2)
template< class RandomIt, class Compare > void sort_heap( RandomIt first, RandomIt last, Compare comp );				(C++20 前)
template< class RandomIt, class Compare > constexpr void sort_heap( RandomIt first, RandomIt last, Compare comp );				(C++20 起)

将堆 [first, last) 转换为有序范围。不再维持堆属性。

1) [first, last) 是关于 operator< 的堆，将会按 operator< 排序。

2) [first, last) 是关于 comp 的堆，将会按 comp 排序。

如果 [first, last) 不是堆，那么行为未定义。

first, last	-	要排序的堆
comp	-	比较函数对象（即满足比较 (Compare) 要求的对象），如果首个实参小于第二个，则返回 true。比较函数的签名应等价于如下： bool cmp(const Type1 &a, const Type2 &b); 虽然签名不必有 const&，函数也不能修改传递给它的对象，而且必须能够接受（可有 const 限定的）类型 `Type1` 与 `Type2` 的所有值，与值类别无关（从而不允许 Type1 &，也不允许 Type1，除非 `Type1` 的移动等价于复制 (C++11 起)）。类型 Type1 与 Type2 必须使得 RandomIt 类型的对象能在解引用后隐式转换到这两个类型。
类型要求
- `RandomIt` 必须满足可交换值 (ValueSwappable) 和老式随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) 。
- 解引用 `RandomIt` 结果的类型必须满足可移动赋值 (MoveAssignable) 和可移动构造 (MoveConstructible) 。
- `Compare` 必须满足比较 (Compare) 。

[编辑] 返回值

（无）

[编辑] 复杂度

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

1) 最多

2N\cdotlog(N)

次以 operator< 进行比较。

2) 最多应用

2N\cdotlog(N)

次比较函数 comp。

[编辑] 注解

关于 comp 的堆（最大堆）是拥有下列属性的随机访问范围 [first, last)：

给定 $\scriptsize N$ $N$ 为 last - first，对于满足 $\scriptsize 0 < i < N$ $0 < i < N$ 的所有整数 i，bool(comp(first[(i - 1) / 2], first[i])) 都是 false。
可以通过 std::push_heap 在 $\scriptsize \mathcal{O}(\log N)$ $𝓞(log N)$ 时间内添加新元素。
可以通过 std::pop_heap 在 $\scriptsize \mathcal{O}(\log N)$ $𝓞(log N)$ 时间内移除 *first。

[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

运行此代码

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <string_view>
#include <vector>
 
void println(std::string_view fmt, auto const& 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("make_heap 后，v：", v);
 
    std::sort_heap(v.begin(), v.end());
    println("sort_heap 后，v：", v);
}

输出：

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

[编辑] 缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

缺陷报告	应用于	出版时的行为	正确行为
LWG 193	C++98	堆要求 *first 是最大的元素	可以有等于 *first 的元素
LWG 2166	C++98	对堆的要求与最大堆的定义不够接近	改进要求
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] 参阅

is_heap	检查给定范围是否为一个最大堆 (函数模板) [编辑]
is_heap_until (C++11)	查找能成为最大堆的最大子范围 (函数模板) [编辑]
make_heap	从一个元素范围创建出一个最大堆 (函数模板) [编辑]
pop_heap	从最大堆中移除最大元素 (函数模板) [编辑]
push_heap	将一个元素加入到一个最大堆 (函数模板) [编辑]
ranges::sort_heap (C++20)	将一个最大堆变成一个按升序排序的元素范围 (niebloid) [编辑]

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