Spec-Zone.ru › C++

std::ranges::is_heap

Определено в заголовке <algorithm>
Подпись вызова
template< std::random_access_iterator I, std::sentinel_for<I> S,
          class Proj = std::identity, std::indirect_strict_weak_order<
          std::projected<I, Proj>> Comp = ranges::less >
constexpr bool is_heap( I first, S last, Comp comp = {}, Proj proj = {} );
(1) (с C++20)
template< ranges::random_access_range R, class Proj = std::identity,
          std::indirect_strict_weak_order<std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>>
          Comp = ranges::less >
constexpr bool is_heap( R&& r, Comp comp = {}, Proj proj = {} );
(2) (с C++20)

Проверяет, являются ли элементы в диапазоне [first, last) бинарной кучей (max heap).

1) Элементы сравниваются с помощью заданной бинарной функции сравнения comp и объекта проекции proj.
2) Аналогично (1), но использует r в качестве диапазона, как если бы ranges::begin(r) использовался как first и ranges::end(r) как last.

Функциональные сущности, описанные на этой странице, являются niebloids, то есть:

  • Явные списки шаблонных аргументов не могут быть указаны при вызове любого из них.
  • Ни один из них не виден для поиска аргументов по зависимости от аргументов (argument-dependent lookup).
  • Когда любой из них найден стандартным поиском без квалификации (normal unqualified lookup) в качестве имени слева от оператора вызова функции, поиск аргументов по зависимости от аргументов (argument-dependent lookup) запрещён.

На практике они могут быть реализованы как объекты функций или с помощью специальных расширений компилятора.

Параметры

first, last - диапазон элементов для проверки
r - диапазон элементов для проверки
pred - предикат для применения к спроецированным элементам
proj - проекция для применения к элементам

Возвращаемое значение

true если диапазон является max heap, false в противном случае.

Сложность

Линейная по расстоянию между first и last.

Примечания

Max heap — это диапазон элементов [f, l), упорядоченных относительно компаратора comp и проекции proj, имеющих следующие свойства:

  • При N = l - f, p = f[(i - 1) / 2], и q = f[i], для всех 0 < i < N, выражение std::invoke(comp, std::invoke(proj, p), std::invoke(proj, q)) вычисляется как false.
  • Новый элемент может быть добавлен с помощью ranges::push_heap, за время \(\scriptsize \mathcal{O}(\log N)\)𝓞(log N).
  • Первый элемент может быть удалён с помощью ranges::pop_heap, за время \(\scriptsize \mathcal{O}(\log N)\)𝓞(log N).

Возможная реализация

struct is_heap_fn
{
    template<std::random_access_iterator I, std::sentinel_for<I> S,
             class Proj = std::identity, std::indirect_strict_weak_order<
             std::projected<I, Proj>> Comp = ranges::less>
    constexpr bool operator()(I first, S last, Comp comp = {}, Proj proj = {}) const
    {
        return (last == ranges::is_heap_until(first, last,
                                              std::move(comp), std::move(proj)));
    }
 
    template<ranges::random_access_range R, class Proj = std::identity,
             std::indirect_strict_weak_order<std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>>
             Comp = ranges::less>
    constexpr bool operator()(R&& r, Comp comp = {}, Proj proj = {}) const
    {
        return (*this)(ranges::begin(r), ranges::end(r),
                       std::move(comp), std::move(proj));
    }
};
 
inline constexpr is_heap_fn is_heap {};

Пример

#include <algorithm>
#include <bit>
#include <cmath>
#include <iostream>
#include <vector>
 
void out(const auto& what, int n = 1)
{
    while (n-- > 0)
        std::cout << what;
}
 
void draw_heap(auto const& v)
{
    auto bails = [](int n, int w)
    {
        auto b = [](int w) { out("┌"), out("─", w), out("┴"), out("─", w), out("┐"); };
        n /= 2;
        if (!n)
            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{3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5, 8, 9, 7, 9, 3, 2, 3, 8};
 
    out("initially, v:\n");
    for (auto i : v)
        std::cout << i << ' ';
    out('\n');
 
    if (!std::ranges::is_heap(v))
    {
        out("making heap...\n");
        std::ranges::make_heap(v);
    }
 
    out("after make_heap, v:\n");
    for (auto t{1U}; auto i : v)
        std::cout << i << (std::has_single_bit(++t) ? " │ " : " ");
 
    out("\n" "corresponding binary tree is:\n");
    draw_heap(v);
}

Вывод:

initially, v:
3 1 4 1 5 9 2 6 5 3 5 8 9 7 9 3 2 3 8
making heap...
after make_heap, v:
9 │ 8 9 │ 6 5 8 9 │ 3 5 3 5 3 4 7 2 │ 1 2 3 1
corresponding binary tree is:
               9
       ┌───────┴───────┐
       8               9
   ┌───┴───┐       ┌───┴───┐
   6       5       8       9
 ┌─┴─┐   ┌─┴─┐   ┌─┴─┐   ┌─┴─┐
 3   5   3   5   3   4   7   2
┌┴┐ ┌┴┐ ┌┴┐ ┌┴┐ ┌┴┐ ┌┴┐ ┌┴┐ ┌┴┐
1 2 3 1

См. также

ranges::is_heap_until
(C++20)
находит самый большой поддиапазон, являющийся max heap
(niebloid)
ranges::make_heap
(C++20)
создаёт max heap из диапазона элементов
(niebloid)
ranges::push_heap
(C++20)
добавляет элемент в max heap
(niebloid)
ranges::pop_heap
(C++20)
удаляет самый большой элемент из max heap
(niebloid)
ranges::sort_heap
(C++20)
преобразует max heap в диапазон элементов, отсортированных по возрастанию
(niebloid)
is_heap
(C++11)
проверяет, является ли данный диапазон max heap
(шаблон функции)

© cppreference.com
Licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike Unported License v3.0.
https://en.cppreference.com/w/cpp/algorithm/ranges/is_heap

Spec-Zone.ru

Настройки Оффлайн Что нового Помощь О нас
Spec-Zone .ru
спецификации, руководства, описания, API