C++语法（13）---- 模拟实现priority_queue

C++语法（12）---- 模拟实现queue和stack_哈里沃克的博客-CSDN博客https://blog.csdn.net/m0_63488627/article/details/130068637

目录

1.使用

2.模拟实现

1.数据元素

 2.数据建立

3.函数实现

4.向上调整和向下调整

3.仿函数（函数对象）介绍 

---

1.使用

封装在queue库文件中

 默认是大堆

想要变成小堆需要传入仿函数2.

int main()
{
	//小堆的实现
	priority_queue,greater> pq;
	pq.push(1);
	pq.push(5);
	pq.push(8);
	pq.push(6);
	pq.push(4);
	while (!pq.empty())
	{
		cout << pq.top() << endl;
		pq.pop();
	}
	return 0;
}
/
int main()
{
	//大堆的实现
	priority_queue,less> pq;
	pq.push(1);
	pq.push(5);
	pq.push(8);
	pq.push(6);
	pq.push(4);
	while (!pq.empty())
	{
		cout << pq.top() << endl;
		pq.pop();
	}
	return 0;
}

2.模拟实现

1.数据元素

后面会用到仿函数，用到再介绍

template,class Compare=less>
private:
Container _con; //存储结构是vector的指针，vector实现堆的数据结构

 2.数据建立

1.实现一个空构造，具体内容push来实现

2.根据迭代器位置拷贝构造，通过插入的数随后向上调整实现出一个拷贝的堆

3.优先级队列自己不需要迭代器，因为其特殊的访问逻辑（只看头尾）

template
priority_queue()
{}

template
priority_queue(InputIterator first, InputIterator last)
	:_con(first, last)
{
	for (int i = (_con.size() - 1 - 1) / 2; i >= 0; i--)
	{
		adjust_down(i);
	}
}

3.函数实现

1.push即先尾插，随后尾部数据向上调整

2.pop就是头尾互换，随后头部数据向下调整

3.查数据个数，数据内容等函数不一一介绍

4.具体实现下面再说

void push(const T& x)
{
	_con.push_back(x);

	adjust_up(_con.size() - 1);
}

void pop()
{
	swap(_con[0], _con[_con.size() - 1]);
	_con.pop_back();

	adjust_down(0);
}

const T& top() const
{
	return _con[0];
}

bool empty() const
{
	return _con.emoty();
}

size_t size() const
{
	return _con.size();
}

4.向上调整和向下调整

1.注释中的其实是原来的比较，即为逻辑的大小比较

2.目前实现是通过仿函数实现的

void adjust_up(size_t child)
{
	Compare com;
	size_t parent = (child - 1) / 2;
	while (child > 0)
	{
		//if (_con[parent] < _con[child])
		if (com(_con[parent]), _con[child])
		{
			swap(_con[child], _con[parent]);
			child = parent;
			parent = (child - 1) / 2;
		}
		else
			break;
	}
}

void adjust_down(size_t parent) 
{
	Compare com;
	size_t child = parent * 2 + 1;
	while (child < _con.size())
	{
		//if (child + 1 < _con.size() && _con[child] > _con[child + 1])
		if (child + 1 < _con.size() && com(_con[child], _con[child + 1]))
		{
			++child;
		}
		//if (_con[parent] < _con[child])
		if (com(_con[parent], _con[child]))
		{
			swap(_con[child], _con[parent]);
			parent = child;
			child = parent * 2 + 1;
		}
		else
			break;
	}
}

仿函数的使用

template
class less
{
public:
	bool operator()(const T& x, const T& y) const
	{
		return x < y;
	}
};
	
template
class greater
{
public:
	bool operator()(const T& x, const T& y) const
	{
		return x < y;
	}
};

3.仿函数（函数对象）介绍 

1.仿函数是一个类，这个类的函数叫仿函数

2.class或者struct都可以，函数调用前提是属性为公有函数

3.仿函数重写了一个operator()，即重写了函数的访问

4.原理如图

在其中的代码其实没什么实际用处，因为跟调用函数没什么区别，反而减低了可读性；但是仿函数并不是这样用的。

5.仿函数更广泛用于泛型编程，即把仿函数中的类传递给函数，使得编译器自动推演。

举个例子，如果是一个有一个类如果想适用不同类型，需要实现不同模板的比较大小，但是如果只是><=的逻辑比较，好像又缺乏的很，因为int可以这样比，但是如果我需要一个指定日期类的比较呢？这样好像光大小比较实现不了，那么我们可以传入仿函数，默认缺省是><=的比较，随后我们在函数外实现日期类的仿函数比较，只要日期类比较，在指定类生成时改变默认的仿函数，那么我们就可以实现日期类的比较了。