使用priority_queue可实现堆排序：1. 将数组元素插入优先队列（默认最大堆）；2. 依次取出堆顶并输出，得到降序序列；3. 使用greater<int>构造最小堆可得升序。时间复杂度O(n log n)，空间复杂度O(n)，非原地排序，适合快速实现与教学演示。
在C++中，priority_queue 是基于堆（通常是最大堆）实现的容器适配器。利用它的特性可以轻松完成堆排序任务。虽然 priority_queue 默认只能访问顶部元素（即最大值），但我们可以借助它来对数组进行排序。
使用 priority_queue 实现堆排序的基本思路
堆排序的核心是利用堆的性质：每次取出堆顶元素（最大或最小），然后重新调整堆。priority_queue 内部自动维护这个过程：
- 将所有元素插入 priority_queue（默认为最大堆）
- 依次取出堆顶元素并存入结果数组
- 最终得到一个从大到小的序列；若需从小到大，则可逆序输出或使用最小堆
代码示例：默认最大堆排序（降序）
#include <iostream>#include <queue>
#include <vector>
using namespace std;
int main() {
vector<int> arr = {4, 1, 3, 2, 16, 9, 10, 14, 8, 7};
priority_queue<int> pq(arr.begin(), arr.end()); // 构建最大堆
cout << "降序排序结果: ";
while (!pq.empty()) {
cout << pq.top() << " ";
pq.pop();
}
cout << endl;
return 0;
}
实现升序排序（使用最小堆）
priority_queue 默认是最大堆，要实现升序排序（即每次取最小值），需要自定义比较方式构造最小堆：
#include <iostream>#include <queue>
#include <vector>
using namespace std;
int main() {
vector<int> arr = {4, 1, 3, 2, 16, 9, 10, 14, 8, 7};
// 使用 greater 构造最小堆
priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> pq(arr.begin(), arr.end());
cout << "升序排序结果: ";
while (!pq.empty()) {
cout << pq.top() << " ";
pq.pop();
}
cout << endl;
return 0;
}
注意事项与性能说明
虽然用 priority_queue 做排序简单直观，但要注意以下几点：
立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；
- 时间复杂度为 O(n log n)，和标准堆排序一致
- 空间复杂度为 O(n)，因为额外使用了 priority_queue 容器
- 不是原地排序，无法替代 inplace_heap_sort 等算法
- 适合快速实现、教学演示或对代码简洁性要求高的场景
基本上就这些。用 priority_queue 实现堆排序，重点在于理解其底层堆结构和出入队机制。操作简单，适合日常使用。
