std::pop_heap

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

交换在位置 first 的值和在位置 last - 1 的值，并使得子范围 [first, last - 1) 变为堆。这拥有从堆 [first, last) 移除首个元素的效果。

1) [first, last) 是关于 operator< 的堆。
2) [first, last) 是关于 comp 的堆。

如果 [first, last) 不是一个非空堆，那么行为未定义。

参数

first, last - 要修改的非空堆
comp - 比较函数对象（即满足比较 (Compare) 要求的对象），如果首个参数小于 第二个，那么返回 ​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，而且必须接受（可有 const 限定的）类型 Type1 与 Type2 的值，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 必须符合值可交换 (ValueSwappable) 和 老式随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) 的要求。
-
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) 的要求。
-
Compare 必须符合比较 (Compare) 的要求。

返回值

（无）

复杂度

给定 N 为 std::distance(first, last)：

1) 应用最多 2·log(N) 次 operator< 进行比较。
2) 应用最多 2·log(N) 次比较函数 comp。

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 N 为 last - first，对于满足 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 𝓞(log N) 时间内添加新元素。
  • 可以通过 std::pop_heap 在 𝓞(log N) 时间内移除 *first。

示例

运行此代码
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <string_view>
#include <type_traits>
#include <vector>
 
void println(std::string_view rem, auto const& v)
{
    std::cout << rem;
    if constexpr (std::is_scalar_v<std::decay_t<decltype(v)>>)
        std::cout << v;
    else
        for (int e : v)
            std::cout << e << ' ';
    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);
 
    std::pop_heap(v.begin(), v.end()); // 将最大元素移动到末尾
    println("pop_heap 后： ", v);
 
    int largest = v.back();
    println("最大元素：     ", largest);
 
    v.pop_back(); // 实际移除最大元素
    println("pop_back 后： ", v);
}

输出： 

make_heap 后：9 5 4 1 1 3
pop_heap 后： 5 3 4 1 1 9
最大元素：     9
pop_back 后： 5 3 4 1 1

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 1205 C++98 [first, last) 为空时行为不明确 此时行为未定义
LWG 2166 C++98 对堆的要求与最大堆的定义不够接近 改进要求

参阅

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