一、二叉堆的定义
二叉堆使用完全二叉树（其前n-1层必须被填满，第n层也要从左到右顺序填满）来实现。
在二叉堆中，所有非终端结点的值均不大于（或不小于）其左右孩子的值。
若非终端结点的值均不大于其左右孩子结点的值，这样的二叉堆叫做小根堆（下图b），
小根堆根结点的值是该堆中所有结点的最小值；
同样的，若非终端结点的值都不小于其左右孩子的值，这样的堆叫做大根堆（下图a），
大根堆根结点的值为改堆所有结点的最大值。利用堆的此性质，可以实现堆排序。
说明：小根堆和大根堆的实现没有太大的区别，所以下面以大根堆为例。
二、二叉堆的操作
堆一般使用数组来构建，假设为数组a[]，结点通常存储在a[1]，
这样对于下标为k的结点a[k]来说，其左孩子的下标为2*k，右孩子的下标为2*k+1。
1、插入结点到堆中
结点插入的位置应该是完全二叉树的最后一个位置（如下图所示），
对于大根堆来讲，需要满足两个性质：
（1）堆为完全二叉树；（2）堆中每个父结点的值都不小于其左右子结点的值。
插入结点可能会破坏这两条性质，所以在插入结点后需要对堆进行调整。
调整方法为：将插入的结点与其父结点比较，若大于其父结点的值，则交换两者。
重复此操作，直至该结点不比其父结点大，或者该结点成为根结点。
可以通过插入结点到一个已经存在的堆中，也可以通过不断插入结点来构建一个堆。
//insert
int heap[maxn],n;
void up(int p){ //通过交换位置p实现向上调整
while(p>1){ //没有到达根节点
if(heap[p]>heap[p/2]){
swap(heap[p],heap[p/2]);
p/=2; //编号变小：(2n+1)/2=2n/2=n。
}
else break; //找到位置，退出循环
}
}
void insert(int val){
heap[++n]=val; up(n); //放在底端，记录价值
}
↓↓↓GetTop：返回堆顶权值
//gettop
int gettop(){
return heap[1];
}
2、删除堆顶元素（堆排序）
删除堆顶元素（根结点）后，会得到左右两棵子树，此时将堆中最后一个元素移到堆顶，
然后自上而下调整，将该结点与左右孩子结点比较，此时会有三种情况：
（1）结点的左右孩子均为空，此时调整结束；
（2）结点只有左孩子，将该结点与左比较。若结点小于其左孩子，则两者交换，否则调整结束；
（3）结点左右孩子都非空，则将该结点与左右较小者比较，若小于则交换，否则调整结束；
重复此过程，直到该结点不小于其左右孩子结点，或者该结点为叶子结点。
//extract
//删除堆顶元素，将末尾元素放到堆顶位置，再调整
void down(int p){ //向下调整
int s=p*2; //p的左子节点
while(s<=n){ //还没成为叶子结点
if(s<n&&heap[s]<heap[s+1]) s++; //取左右节点较大值
if(heap[s]>heap[p]){
swap(heap[s],heap[p]);
p=s,s=p*2; //现在位置变成s，子节点s相应改变
}
else break;
}
}
void extract(){
heap[1]=heap[n--]; //n处元素放在堆顶，n--
down(1);
}
3、删除p处元素
//remove(p)
void up(int p){ //通过交换位置,实现向上调整
while(p>1){ //没有到达根节点
if(heap[p]>heap[p/2]){
swap(heap[p],heap[p/2]);
p/=2; //编号变小：(2n+1)/2=2n/2=n。
}
else break; //找到位置，退出循环
}
}
void down(int p){ //向下调整
int s=p*2; //p的左子节点
while(s<=n){ //还没到末尾
if(s<n&&heap[s]<heap[s+1]) s++; //取左右节点较大值
if(heap[s]>heap[p]){
swap(heap[s],heap[p]);
p=s,s=p*2; //现在位置变成s，子节点s相应改变
}
else break;
}
}
void remove(int p){
heap[p]=heap[n--]; //n处元素放在k处，n--
up(p); down(p); //可能向上或者向下调整
}
三.stl中的优先队列
priority_queue实现了一个大根堆。
支持 push（i），top（），pop（）操作，不支持 remove 操作。
priority_queue<int> xxx 大根堆
priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> xxxx 小根堆
//注意，多重符号时中间要打空格分隔符，否则‘>>’会影响。
——时间划过风的轨迹，那个少年，还在等你。
原文地址：https://www.cnblogs.com/FloraLOVERyuuji/p/9346754.html