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std::ranges::push_heap

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ヘッダー <algorithm> で定義
呼び出しシグネチャ
template< std::random_access_iterator I, std::sentinel_for<I> S,

          class Comp = ranges::less, class Proj = std::identity >
    requires std::sortable<I, Comp, Proj>

constexpr I push_heap( I first, S last, Comp comp = {}, Proj proj = {} );
(1) (C++20以降)
template< ranges::random_access_range R,

          class Comp = ranges::less, class Proj = std::identity >
    requires std::sortable<ranges::iterator_t<R>, Comp, Proj>
constexpr ranges::borrowed_iterator_t<R>

    push_heap( R&& r, Comp comp = {}, Proj proj = {} );
(2) (C++20以降)

指定された範囲の最後の要素を、範囲の最後を除くすべての要素からなるヒープに、comp および proj に従って挿入します。挿入後のヒープは、範囲全体になります。

1) 指定された範囲は [firstlast) です。
2) 指定された範囲は r です。

指定された範囲(最後の要素を除く)が comp および proj に関してヒープでない場合、動作は未定義です。

このページで説明されている関数のようなエンティティは、アルゴリズム関数オブジェクト(非公式にはニーブロイドとして知られている)です。つまり、

目次

[編集] パラメータ

first, last - 変更する要素の 範囲 を定義するイテレータ-センチネルペア
r - 変更する要素の 範囲
comp - 投影された要素に適用されるコンパレータ
proj - 要素に適用する射影

[編集] 戻り値

1) last

[編集] 計算量

log(N) 回以下の comp の適用と、2log(N) 回以下の proj の適用。ここで N

1) ranges::distance(first, last)

[編集] 実装例

struct push_heap_fn
{
    template<std::random_access_iterator I, std::sentinel_for<I> S,
             class Comp = ranges::less, class Proj = std::identity>
    requires std::sortable<I, Comp, Proj>
    constexpr I operator()(I first, S last, Comp comp = {}, Proj proj = {}) const
    {
        const auto n{ranges::distance(first, last)};
        const auto length{n};
        if (n > 1)
        {
            I last{first + n};
            n = (n - 2) / 2;
            I i{first + n};
            if (std::invoke(comp, std::invoke(proj, *i), std::invoke(proj, *--last)))
            {
                std::iter_value_t<I> v {ranges::iter_move(last)};
                do
                {
                    *last = ranges::iter_move(i);
                    last = i;
                    if (n == 0)
                        break;
                    n = (n - 1) / 2;
                    i = first + n;
                }
                while (std::invoke(comp, std::invoke(proj, *i), std::invoke(proj, v)));
                *last = std::move(v);
            }
        }
        return first + length;
    }
 
    template<ranges::random_access_range R,
             class Comp = ranges::less, class Proj = std::identity>
    requires std::sortable<ranges::iterator_t<R>, Comp, Proj>
    constexpr ranges::borrowed_iterator_t<R>
        operator()(R&& r, Comp comp = {}, Proj proj = {}) const
    {
        return (*this)(ranges::begin(r), ranges::end(r), std::move(comp), std::move(proj));
    }
};
 
inline constexpr push_heap_fn push_heap{};

[編集]

#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <iostream>
#include <vector>
 
void out(const auto& what, int n = 1)
{
    while (n-- > 0)
        std::cout << what;
}
 
void print(auto rem, auto const& v)
{
    out(rem);
    for (auto e : v)
        out(e), out(' ');
    out('\n');
}
 
void draw_heap(auto const& v)
{
    auto bails = [](int n, int w)
    {
        auto b = [](int w) { out("┌"), out("─", w), out("┴"), out("─", w), out("┐"); };
        if (!(n /= 2))
            return;
        for (out(' ', w); n-- > 0;)
            b(w), out(' ', w + w + 1);
        out('\n');
    };
 
    auto data = [](int n, int w, auto& first, auto last)
    {
        for (out(' ', w); n-- > 0 && first != last; ++first)
            out(*first), out(' ', w + w + 1);
        out('\n');
    };
 
    auto tier = [&](int t, int m, auto& first, auto last)
    {
        const int n{1 << t};
        const int w{(1 << (m - t - 1)) - 1};
        bails(n, w), data(n, w, first, last);
    };
 
    const int m{static_cast<int>(std::ceil(std::log2(1 + v.size())))};
    auto first{v.cbegin()};
    for (int i{}; i != m; ++i)
        tier(i, m, first, v.cend());
}
 
int main()
{
    std::vector<int> v{1, 6, 1, 8, 0, 3,};
    print("source vector v: ", v);
 
    std::ranges::make_heap(v);
    print("after make_heap: ", v);
    draw_heap(v);
 
    v.push_back(9);
 
    print("before push_heap: ", v);
    draw_heap(v);
 
    std::ranges::push_heap(v);
    print("after push_heap: ", v);
    draw_heap(v);
}

出力

source vector v: 1 6 1 8 0 3
after make_heap: 8 6 3 1 0 1
   8
 ┌─┴─┐
 6   3
┌┴┐ ┌┴┐
1 0 1
before push_heap: 8 6 3 1 0 1 9
   8
 ┌─┴─┐
 6   3
┌┴┐ ┌┴┐
1 0 1 9
after push_heap: 9 6 8 1 0 1 3
   9
 ┌─┴─┐
 6   8
┌┴┐ ┌┴┐
1 0 1 3

[編集] 関連項目

与えられた範囲が最大ヒープであるかをチェックする
(アルゴリズム関数オブジェクト)[編集]
最大ヒープである最大のサブ範囲を見つける
(アルゴリズム関数オブジェクト)[編集]
要素の範囲から最大ヒープを作成する
(アルゴリズム関数オブジェクト)[編集]
最大ヒープから最大の要素を削除する
(アルゴリズム関数オブジェクト)[編集]
最大ヒープを昇順にソートされた要素の範囲に変換する
(アルゴリズム関数オブジェクト)[編集]
最大ヒープに要素を追加する
(関数テンプレート) [編集]
English 日本語 中文(简体) 中文(繁體)