朋友们好,这篇博客我们继续C++的初阶学习,最近我学习了C++中的STL库中的优先级队列(priority_queue)容器适配器,对于优先级队列,我们不仅要会使用常用的函数接口,我们还有明白这些接口在其底层是如何实现的。所以特意整理出来一篇博客供我们学习和,如果文章中有理解不当的地方,还希望朋友们在评论区指出,我们相互学习,共同进步!
优先级队列默认使用vector作为其底层存储数据的容器,在vector上又使用了堆算法(堆的创建与应用)将vector中元素构造成堆的结构,因此priority_queue就是堆,所有需要用到堆的位置,都可以考虑使用priority_queue。注意:默认情况下priority_queue是大堆。
⭐️⭐️⭐️:常用的函数接口
下面我们就举一个例子:
存放自定义类型,这样更具代表性!
template<class T>
class greater
{
public:
bool operator()(const T& p1, const T& p2) const
{
return p1 > p2;
}
};
struct person
{
person(string name = "", int age = -1)
:_name(name)
, _age(age)
{}
bool operator<(const person& p) const
{
return _age < p._age;
}
bool operator>(const person& p) const
{
return _age > p._age;
}
string _name;
int _age;
};
ostream& operator<<(ostream& out, const person& p)
{
out << "name:" << p._name << " " << "age:" << p._age << endl;
return out;
}
void test02()
{
person arr[] = { { "pxl", 23 },
{ "dyx", 21 },
{ "wjz", 24 },
{ "ztd", 20 } };
priority_queue<person, vector<person>, greater<person>> pq(arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));//小堆
pq.push(person("yzc", 22));
cout <<"堆顶元素是:"<< pq.top() << endl;
while (!pq.empty())
{
cout << pq.top() << endl;
pq.pop();
}
}
int main()
{
test02();//自定义类型
system("pause");
return 0;
}
⚠️⚠️⚠️注意点:
template<class T>
struct less
{
bool operator()(const T& x, const T& y) const
{
return x < y;
}
};
template<class T>
struct greater
{
bool operator()(const T& x, const T& y) const
{
return x > y;
}
};
// 优先级队列 -- 大堆 < 小堆 >
template<class T, class Container = vector<T>, class Compare = less<T>>
class priority_queue
{
public:
void AdjustUp(int child)
{
Compare comFunc;
int parent = (child - 1) / 2;
while (child > 0)
{
//if (_con[parent] < _con[child])
if (comFunc(_con[parent], _con[child]))
{
swap(_con[parent], _con[child]);
child = parent;
parent = (child - 1) / 2;
}
else
{
break;
}
}
}
void push(const T& x)
{
_con.push_back(x);
AdjustUp(_con.size() - 1);
}
void AdjustDown(int parent)
{
Compare comFunc;
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() && comFunc(_con[child], _con[child + 1]))
{
++child;
}
//if (_con[parent] < _con[child])
if (comFunc(_con[parent], _con[child]))
{
swap(_con[parent], _con[child]);
parent = child;
child = parent * 2 + 1;
}
else
{
break;
}
}
}
void pop()
{
assert(!_con.empty());
swap(_con[0], _con[_con.size() - 1]);
_con.pop_back();
AdjustDown(0);
}
const T& top()
{
return _con[0];
}
size_t size()
{
return _con.size();
}
bool empty()
{
return _con.empty();
}
private:
Container _con;
};
代码解释:
适配器是一种设计模式(设计模式是一套被反复使用的,多数人知晓的,经过分类编目的,代码设计经验的总结),该模式是讲一个类的接口转换成客户希望的另一个接口。
虽然stack和queue也可以存放元素,但是在STL中并没有将其划分在容器的行列,而是将其称为容器适配器,这是因为栈和队列只是对其他容器的接口进行了包装,STL中stack和queue默认使用deque,比如:
当然了,这里的容器都是默认容器,容器不唯一,我们可以显式传对应的容器。
⭐️⭐️⭐️创作不易,还希望朋友们能三连支持,谢谢大家!!!