使用 STL make_heap 实现 Dijkstra 算法答案

【问题标题】：Implementing Dijkstra's algorithm using STL make_heap使用 STL make_heap 实现 Dijkstra 算法
【发布时间】：2011-06-13 17:21:32
【问题描述】：

至少有几个答案建议使用 STL 堆函数来实现 Dijkstra 算法中的优先级队列：

Performance of Dijkstra's algorithm implementation

Implementing Dijkstra's Algorithm

鉴于 STL 不包含用于更新键的堆函数，在堆 (line 19) 中重新排序顶点的最佳方法是什么？

【问题讨论】：

标签： c++ stl implementation dijkstra

【解决方案1】：

您需要让顶点在堆中“冒泡”（根据需要将其与其父级交换），直到它到达堆中的新位置。

在改编自《算法导论》第二版的伪 C++ 中。 pg。 140：

heap[pos] = new_weight;
while (pos > 0 && heap[parent(pos)] > heap[pos]) {
    swap(heap[parent(pos)], heap[pos]);
    pos = parent(pos);
}

在哪里int parent(int pos) { return (pos-1)/2; }

【讨论】：

伪 C++，你应该这样做 pseudo-C++ (TM) :)

【解决方案2】：

我想有几种方法可以做到。

您可以手动进行筛选操作，基本上将值带到堆的顶部，弹出它，然后将它的新值推回堆上。

您可以更新值并在堆上再次执行 make_heap，假设 make_heap 设计为在堆已经“几乎是堆”时高效。

您可以用一些标志标记堆中的节点以指示它不再有效，然后将具有新值的新元素推送到堆上。然后，每次从堆中弹出一个元素时，都会检查标志的有效性并忽略任何无效元素。

否则，您可以使用另一个具有更新功能的堆实现。例如，Boost.Graph 库在其详细信息（boost/graph/detail 文件夹）中包含一个 d_ary_heap.hpp 标头，该标头实现了一个 D-Ary 堆间接实现，该实现确实具有一个更新功能是 logN。这用于 Dijkstra 和 A* 的 BGL 实现，您也可以直接使用它，而不是自己实现。

【讨论】：