前言:这篇文章我们继续来分享一个c++的容器——优先级队列。
一.理解优先级
何为优先级一说?实际上就是有顺序的意思。
优先级队列,即有顺序的队列,是一个无需我们自己进行排序操作,在数据传入时就会由容器自己排好序的队列。
先来看实例:
在默认情况下,优先级队列是按照从大到小排序的,而在数据结构中,也有一个能够自主排序,没错,就是堆。从大到小的顺序,也就是大堆。
那么如果想要实现小堆,又该怎么办呢?只需要增加一下模版参数:
至于为什么这样写就是小堆,我们再接下来的模拟实现中进行解答。
二.基本框架
堆可以通过父节点或字节点的下标来互相找到对方的下标,所以一般情况都以数组为模板。
template class priority_queue { public: //向上调整 void adjust_up(size_t child) { int parent = (child - 1) / 2; while (child > 0) { if (_con[child] > _con[parent]) { swap(_con[child], _con[parent]); child = parent; int parent = (child - 1) / 2; } else { break; } } } //向下调整 void adjust_down(size_t parent) { size_t child = parent * 2 + 1; while (child _con[child]) { ++child; } if (_con[child] > _con[parent]) { swap(_con[child], _con[parent]); parent = child; child = parent * 2 + 1; } else { break; } } } //插入 void push(const T& x) { _con.push_back(x); adjust_up(_con.size() - 1); } //删除 void pop() { swap(_con[_con.size() - 1], _con[0]); _con.pop_back(); adjust_down(0); } //队头元素 T& top() { return _con[0]; } //数据个数 size_t size() { return _con.size(); } //判空 bool empty() { return _con.empty(); } private: Container _con; };
这里我们直接给出优先级队列的基本常规操作,本质就是堆的各种操作,不再一一分享。
而我们要重点分享的,就是如何切换升降序。
三.仿函数
从名字就能看出,这是一个可以冒充函数的家伙,先来看例子:
template class less { public: bool operator()(const T& x, const T& y) { return x这段代码不难理解,在一个类中声明了一个运算符重载函数,这个函数能够进行大小比较。
再来看这段代码,能够发现我们能够直接通过一个对象来进行两个数据之间的比较。
这就是所谓的仿函数。
上述仿函数是进行“小于”比较,同样我们也可以在创造一个仿函数来进行“大于”比较。
如此一来,我们便可以通过类模板将这两个仿函数用于排序比较。
四.实现可选优先级
直接看代码:
//小于比较 template class less { public: bool operator()(const T& x, const T& y) { return x y; } }; template //注意 class priority_queue { //大堆 public: //向上调整 void adjust_up(size_t child) { compare com;//注意 int parent = (child - 1) / 2; while (child > 0) { if (com(_con[parent], _con[child]))//注意 { swap(_con[child], _con[parent]); child = parent; int parent = (child - 1) / 2; } else { break; } } } //向下调整 void adjust_down(size_t parent) { compare com;//注意 size_t child = parent * 2 + 1; while (child其中less为小于比较的类,而greater为大于比较的类。
而后我们通过使用类模板参数compare将两者整合在一起,因为库里的优先级队列默认即为大堆,所以我们使用缺省参数默认为less。
前边已经提到,使用仿函数,就是使用对应类的对象,所以我们需要创建compare类的对象com,并传入比较内容进行比较。
这里要注意两个比较数据的先后位置,要按照到底是谁大于谁而传入正确的先后顺序。
![]()
随后就可以按照排序要求对类型进行更改,按照我们的代码方式,less为降序,greater为升序。
总结
优先级队列的分享到这里就结束啦。
目前为止不难看出C++的这些容器的底层数据结构都是我们所学习过的,所以对于掌握容器的使用并不困难。
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