【c++】优先级队列与仿函数：C++编程的强大组合

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朋友们大家好，本篇文章我们来讲解优先级队列priority_queue

目录

• `1.priority_queue的介绍和使用`
• • `函数使用`
  • `仿函数的使用与介绍`
  • `greater和less`
  • `2.priority_queue的模拟实现`
  • • `基本框架`
    • `两个调整函数的优化`
    • `对于自定义类型的其他仿函数使用`

      1.priority_queue的介绍和使用

      

      1. 优先队列是一种容器适配器，根据严格的弱排序标准，它的第一个元素总是它所包含的元素中最大的。
      2. 此上下文类似于堆，在堆中可以随时插入元素，并且只能检索最大堆元素(优先队列中位于顶部的元素)。
      3. 优先队列被实现为容器适配器，容器适配器即将特定容器类封装作为其底层容器类，queue提供一组特定的成员函数来访问其元素。元素从特定容器的“尾部”弹出，其称为优先队列的顶部
      4. 底层容器可以是任何标准容器类模板，也可以是其他特定设计的容器类。容器应该可以通过随机访问迭代器访问，并支持以下操作：
         • empty()：检测容器是否为空
         • size()：返回容器中有效元素个数
         • front()：返回容器中第一个元素的引用
         • push_back()：在容器尾部插入元素
         • pop_back()：删除容器尾部元素
         • 标准容器类vector和deque满足这些需求。默认情况下，如果没有为特定的priority_queue类实例化指定容器类，则使用vector。
         • 需要支持随机访问迭代器，以便始终在内部保持堆结构。容器适配器通过在需要时自动调用算法函数make_heap、push_heap和pop_heap来自动完成此操作

      函数使用

      

      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

      

      🔥构造函数

      

      有关这些参数的使用我们后文进行详细讲解，创建一个优先级队列：

      priority_queue  pq;
      

      🔥empty( )

      检测优先级队列是否为空，是返回true，否则返回false

      🔥top( )

      返回优先级队列中最大(最小元素)，即堆顶元素

      🔥push( )

      在优先级队列中插入元素x

      🔥pop( )

      删除优先级队列中最大(最小)元素，即堆顶元素

      测试函数：

      void test()
      {
      	priority_queue pq;
      	pq.push(3);
      	pq.push(1);
      	pq.push(5);
      	pq.push(2);
      	pq.push(4);
      	while (!pq.empty())
      	{
      		cout 
      public:
          // 构造函数，可以用来初始化内部状态，这里没有使用
          Add() {}
          // 重载函数调用操作符
          int operator()(int a, int b) {
              return a + b;
          }
      };
      int main() {
          // 创建一个仿函数对象
          Add add_func;
          // 使用仿函数对象
          cout 
      public:
          bool operator()(int a, int b) {
              return a  b; // 降序排列
          }
      };
      int main() {
          vector2, 4, 1, 3, 5};    
          // 使用仿函数对象
          sort(v.begin(), v.end(), Compare());
          for (int i : v) {
              std::cout 
          vector5, 2, 4, 3, 1};
          // 使用 std::less 来升序排序
          sort(v.begin(), v.end(), less
              cout 
              cout 
      template
          bool operator()(const T& lhs, const T& rhs) const {
              return lhs