# std::ranges::sort_heap

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调用签名 |  |
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 sort_heap( I first, S last, Comp comp = {}, Proj proj = {} ); | (1) | (C++20 起)
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> sort_heap( R&& r, Comp comp = {}, Proj proj = {} ); | (2) | (C++20 起)

转换最大堆 `[first, last)` 为按升序排序的范围。产生的范围不再拥有堆属性。

1) 用给定的二元比较函数 `comp` 与投影对象 `proj` 比较元素。
2) 同 (1) ，但以 `r` 为范围，如同以 ranges::begin(r) 为 `first` 并以 ranges::end(r) 为 `last` 。

此页面上描述的仿函数实体是 niebloid ，即：

- 调用它们中的任何一者时不可指定显式模板实参。
- 它们无一对实参依赖查找可见。
- 在通常无限定查找寻找函数调用运算符左侧的名称找到它们之一时，它禁止实参依赖查找。

实际上，它们能以函数对象，或以某些特殊编译器扩展实现。

### 参数

first, last | - | 要排序的元素范围
r | - | 要排序的元素范围
pred | - | 应用到投影后元素的谓词
proj | - | 应用到元素的投影

### 返回值

等于 `last` 的迭代器。

### 复杂度

给定 N = ranges::distance(first, last) ，至多比较 \(\scriptsize 2N\log{(N)}\)2Nlog(N) 次，投影 \(\scriptsize 4N\log{(N)}\)4Nlog(N) 次。

### 注解

最大堆是按照比较器 `comp` 与投影 `proj` 排列的元素范围 `[f, l)` ，拥有下列属性：

  - 令 N == l - f ，对于所有 `0 < i < N` ， p == f[(i - 1) / 2] 和 q == f[i] ，表达式 std::invoke(comp, std::invoke(proj, p), std::invoke(proj, q)) 求值为 false 。
  - 能用 ranges::push_heap() 在 \(\scriptsize \mathcal{O}(\log N)\)𝓞(log N) 时间内添加新元素。
  - 能用 ranges::pop_heap() 在 \(\scriptsize \mathcal{O}(\log N)\)𝓞(log N) 时间内移除首元素。

### 可能的实现

    struct sort_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 {
            auto ret {ranges::next(first, last)};
            for (; first != last; --last) {
                ranges::pop_heap(first, last, comp, proj);
            }
            return ret;
        }

        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 sort_heap_fn sort_heap{};

### 示例

    #include <algorithm>
    #include <array>
    #include <iostream>

    void print(auto const& rem, auto const& v)
    {
        std::cout << rem;
        for (const auto i : v)
            std::cout << i << ' ';
        std::cout << '\n';
    }

    int main()
    {
        std::array v {3, 1, 4, 1, 5, 9};
        print("original array:  ", v);

        std::ranges::make_heap(v);
        print("after make_heap: ", v);

        std::ranges::sort_heap(v);
        print("after sort_heap: ", v);
    }

输出：

    original array:  3 1 4 1 5 9
    after make_heap: 9 5 4 1 1 3
    after sort_heap: 1 1 3 4 5 9

### 参阅

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