(个人笔记)使用priority_queue实现STL堆

首先要包含头文件#include, 他和queue不同的就在于我们可以自定义其中数据的优先级, 让优先级高的排在队列前面,优先出队。

优先队列具有队列的所有特性,包括队列的基本操作,只是在这基础上添加了内部的一个排序,它本质是一个堆实现的。

和队列基本操作相同:

  • top 访问队头元素
  • empty 队列是否为空
  • size 返回队列内元素个数
  • push 插入元素到队尾 (并排序)
  • emplace 原地构造一个元素并插入队列
  • pop 弹出队头元素
  • swap 交换内容

定义:priority_queue

Type 就是数据类型,Container 就是容器类型(Container必须是用数组实现的容器,比如vector,deque等等,但不能用 list。STL里面默认用的是vector),Functional 就是比较的方式。

当需要用自定义的数据类型时才需要传入这三个参数,使用基本数据类型时,只需要传入数据类型,默认是大顶堆。

基本语法:

创建大顶堆:

priority_queue ,less >q;
greater和less是std实现的两个仿函数(就是使一个类的使用看上去像一个函数。其实现就是类中实现一个operator(),这个类就有了类似函数的行为,就是一个仿函数类了)


创建小顶堆:

priority_queue ,greater > q;


默认方式(创建大顶堆):

priority_queue Q;

访问头元素:

Q.top();

判断堆是否为空:

Q.empty();

往堆内 插入元素 (并排序):

Q.push(100);

弹出堆顶元素:

Q.pop();

 我在使用中的问题:

1.使用自定义数据类型(结构体)时,如果要使用greater,less仿函数时,需要自定义的数据类型进行<(>)符号的重载,代码如下:

#include 
#include 
using namespace std;
typedef struct BiTNode{
	int data;
	struct BiTNode *lchild,*rchild;	
	bool operator<(const BiTNode &W) const {
		return data,greater> heap;
  、、、、、、
}

2.使用priority_queue构造最大最小堆时,发现priority_queue中元素为指针时,std::greater/std::less函数并不能调用到自定义数据的重载运算符,排序结果是根据指针地址大小计算的,从而导致最大最小堆失效。(事后想想,要排成堆的是指针,那自然就按照指针地址的大小经行建堆,维护堆,而不是数据的大小)

如:

#include 
#include 
using namespace std;
typedef struct BiTNode{
	int data;
	struct BiTNode *lchild,*rchild;	
	bool operator<(const BiTNode &W) const {
		return data,greater > heap;
}

priority_queue中元素为Bitree指针,最终得到的结果不是堆。

如何解决:自己写一个仿函数,来代替std::greater/std::less

这里的自定义类型T是通过c++的结构体实现的,在c++中结构体本质上就是一个类,于是我们可以这样写的仿函数:在一个结构体中实现一个operator()。代码如下:

struct BiTNodeCmp
{
    bool operator()(const BiTNode* left, const BiTNode* right) const
    {
        return left->data > right->data;
    }
};

最终创建堆:

	priority_queue,BiTNodeCmp> heap;

参考:

c++优先队列(priority_queue)用法详解 - 华山青竹 - 博客园 (cnblogs.com)

(54条消息) priority_queue元素为指针时,重载运算符失效_auccy的博客-CSDN博客

(54条消息) C++堆的两种实现方式_辰景的博客-CSDN博客_c++ 堆

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