【适配器模式】实现优先级队列

【适配器模式】由于建立大堆和建立小堆方式相同，代码相似，所以可以通过添加一个比较器（利用Compare,定义伪函数Less和Greater）实现大小数据的比较，防止大量代码重复。

template<class T>
struct Less//小堆调用
{
	bool operator()(const T& L, const T& R)
	{
		return L < R;
	}
};
template<class T>
struct Greater//大堆调用
{
	bool operator()(const T& L, const T& R)
	{
		return L > R;
	}
};

template<class T, template<class>class Compare>
class Heap
{
public:
	Heap();
	Heap(const T* a, size_t size);
protected:
	void _AdjustDown(size_t Parent);//下调--建堆
public:
	vector<T> _a;
};

template<class T, template<class>class Compare>
Heap<T, Compare>::Heap()
:_a(NULL)
{}
template<class T, template<class>class Compare>
Heap<T, Compare>::Heap(const T* a, size_t size)
{
	assert(a);
	_a.reserve(size);//初始化_a(vector模板的使用)
	for (size_t i = 0; i < size; ++i)
	{
		_a.push_back(a[i]);
	}
	//建大堆时，从下往上依次判断并调整堆，使该结点的左右子树都满足大堆
	for (int i = (int)(size - 2) / 2; i >= 0; --i)//不能定义为size_t（无符号）
	{
		_AdjustDown(i);
	}
	//建小堆，类似建大堆的方式，从下向上进行调整堆，使该结点处的左右子树都满足小堆
	//在进行调小堆时，也通过下调实现
}
//下调--建大堆/小堆
template<class T, template<class>class Compare>
void Heap<T, Compare>::_AdjustDown(size_t Parent)
{
	Compare<T> com;
	size_t Child = Parent * 2 + 1;
	while (Child < _a.size())
	{//先进行左右结点的比较,使Child为较大的数的下标，然后与父亲结点进行比较，使较大的数据为父亲结点
		if (Child + 1 < _a.size() && _a[Child] < _a[Child + 1])//存在右结点再进行比较
		{
			++Child;
		}
		if (com(_a[Child], _a[Parent]))//如果用Greater时，为真，则表示子结点大于父亲结点，进行交换
		{
			swap(_a[Child], _a[Parent]);
			Parent = Child;
			Child = Parent * 2 + 1;
		}
		else
		{
			break;
		}
	}
}

优先级队列的实现利用堆实现

template<class T,template<class>class Compare>
class PriorityQueue//优先级队列---调用堆实现
{
public:
	void Push(const T& x)
	{
		_hp.Push(x);
	}
	void Pop()
	{
		_hp.Pop();
	}
	bool Empty()
	{
		return _hp.Empty() == 0;
	}
	T& Front()
	{
		return _hp.GetTop();
	}
	T& Tail()
	{
		size_t size = _hp.Size();
		return _hp._a[size - 1];//将_a设置为public就可以访问
	}
	size_t Size()
	{
		return _hp.Size();
	}
	void PrintPriority()
	{
		_hp.PrintHeap();
	}
private:
	Heap<T, Compare> _hp;
};

测试用例如下：

void Test()
{//利用适配器模式实现优先级队列
	int arr[] = { 10, 16, 18, 12, 11, 13, 15, 17, 14, 19 };
	PriorityQueue<int, Greater> hp;//大数优先级高
	hp.Push(10);
	hp.Push(16);
	hp.Push(18);
	hp.Push(12);
	hp.Push(11);
	hp.Push(13);
	hp.Push(15);
	hp.Push(17);
	hp.Push(14);
	hp.Push(19);
	hp.PrintPriority();
	cout << "empty: " << hp.Empty() << endl;
	cout << "size: " << hp.Size() << endl;
	cout << "front: " << hp.Front() << endl;
	cout << "tail: " << hp.Tail() << endl;
}