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std::ranges:: is_heap

From cppreference.net
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Constrained algorithms, e.g. ranges::copy , ranges::sort , ...
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Definiert in Header <algorithm>
Aufrufsignatur
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) (seit 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) (seit C++20)

Überprüft, ob der angegebene Bereich bezüglich comp und proj einen Heap darstellt.

1) Der angegebene Bereich ist [ first , last ) .
2) Der angegebene Bereich ist r .

Die auf dieser Seite beschriebenen funktionsähnlichen Entitäten sind Algorithm Function Objects (informell bekannt als Niebloids ), das heißt:

Inhaltsverzeichnis

Parameter

first, last - das Iterator-Sentinel-Paar, das den Bereich der zu untersuchenden Elemente definiert
r - der range der zu untersuchenden Elemente
comp - Komparator, der auf die projizierten Elemente angewendet wird
proj - Projektion, die auf die Elemente angewendet wird

Rückgabewert

1) ranges:: is_heap_until ( first, last, comp, proj ) == last
2) ranges:: is_heap_until ( r, comp, proj ) == ranges:: end ( r )

Komplexität

O(N) Anwendungen von comp und proj , wobei N ist:

1) ranges:: distance ( first, last )

Mögliche Implementierung

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{};

Beispiel

#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(const auto& 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("initial, v:\n");
    for (auto i : v)
        std::cout << i << ' ';
    out('\n');
    if (!std::ranges::is_heap(v))
    {
        out("Heap wird erstellt...\n");
        std::ranges::make_heap(v);
    }
    out("nach make_heap, v:\n");
    for (auto t{1U}; auto i : v)
        std::cout << i << (std::has_single_bit(++t) ? " │ " : " ");
    out("\n" "der entsprechende Binärbaum ist:\n");
    draw_heap(v);
}

Ausgabe:

ursprünglich, v:
3 1 4 1 5 9 2 6 5 3 5 8 9 7 9 3 2 3 8
Heap wird erstellt...
nach make_heap, v:
9 │ 8 9 │ 6 5 8 9 │ 3 5 3 5 3 4 7 2 │ 1 2 3 1
entsprechender Binärbaum ist:
               9
       ┌───────┴───────┐
       8               9
   ┌───┴───┐       ┌───┴───┐
   6       5       8       9
 ┌─┴─┐   ┌─┴─┐   ┌─┴─┐   ┌─┴─┐
 3   5   3   5   3   4   7   2
┌┴┐ ┌┴┐ ┌┴┐ ┌┴┐ ┌┴┐ ┌┴┐ ┌┴┐ ┌┴┐
1 2 3 1

Siehe auch

findet den größten Teilbereich, der einen Max-Heap darstellt
(Algorithmus-Funktionsobjekt)
erstellt einen Max-Heap aus einer Reihe von Elementen
(Algorithmus-Funktionsobjekt)
fügt ein Element zu einem Max-Heap hinzu
(Algorithmus-Funktionsobjekt)
entfernt das größte Element aus einem Max-Heap
(Algorithmus-Funktionsobjekt)
wandelt einen Max-Heap in eine aufsteigend sortierte Elementreihe um
(Algorithmus-Funktionsobjekt)
(C++11)
prüft, ob der gegebene Bereich einen Max-Heap darstellt
(Funktionstemplate)