C++ priority_queue的自定义比较方式

经常需要用优先队列来进行一些算法的优化，于是今天对优先队列的排序方式做一个小结：

首先，先手写一个小根堆，再分析代码：

#include<queue>
#include<vector>
#include<iostream>
using namespace std;

struct node
{
    int x, y;
    node(int x,int y):x(x),y(y){}
};

struct cmp
{
    bool operator()(node a,node b)
    {
        if(a.x == b.x)  return a.y >= b.y;
        else return a.x > b.x;
    }
};

int main()
{
    priority_queue<node,vector<node>,cmp> pq;    //带有三个参数的优先队列;
    for(int i = 1; i <= 5; i++)
        for(int j = 1; j <= 5; j++)
            pq.push(node(i,j));
    while(!pq.empty())
    {
        cout<<pq.top().x<<" "<<pq.top().y<<endl;
        pq.pop();
    }
    return 0;
}

最近学习STL，发现STL默认都是使用()比较的，默认比较使用less（即'<'运算符），如sort(a,a+n)，默认将数组按照递增的顺序来排序（前面的元素<后面的嘛），但是优先队列的源码比较奇特，虽然按道理使用less比较应该默认是小根堆（即堆顶元素最小），但是priority_queue<>默认是大根堆的，这是因为优先队列队首指向最后，队尾指向最前面的缘故！每次入队元素进去经排序调整后，优先级最大的元素排在最前面，也就是队尾指向的位置，这时候队首指向优先级最小的元素！所以虽然使用less但其实相当于greater，我们重载运算符的时候比较函数里面写>就相当于<排序方式，这点需要花点时间想想，再来说一说优先队列的这个类型，其实有三个参数：priority_queue<class Type,class Container,class Compare>，即类型，容器和比较器，后两个参数可以缺省，这样默认的容器就是vector，比较方法是less，也就是默认大根堆，可以自定义写比较方法，但此时若有比较方法参数，则容器参数不可省略！priority_queue<>的可支持的容器必须是用数组实现的容器，如vector，deque，但不能是list（推荐vector），比较方法可以写结构体重载()运算符，也可以用less，greater这些语言实现了的，但是灵活性不够，建议手写重载结构体，或者——如果不想写比较结构体的话，就将后面的两个参数缺省，直接重载类型的<运算符，如：

#include<queue>
#include<iostream>
using namespace std;

struct node
{
    int x, y;
    node(int x,int y):x(x),y(y){}
};

bool operator< (node a,node b)
{
    if(a.x == b.x)  return a.y >= b.y;
    else return a.x > b.x;
}

int main()
{
    priority_queue<node> pq;    //只传node，但是node结构体的<运算符已被改变
    for(int i = 1; i <= 5; i++)
        for(int j = 1; j <= 5; j++)
            pq.push(node(i,j));
    while(!pq.empty())
    {
        cout<<pq.top().x<<" "<<pq.top().y<<endl;
        pq.pop();
    }
    return 0;
}

也可以写在结构体里面，只用一个参数，但是需要常量修饰符修饰和引用修饰参数，并且函数外面也需要const：

#include<queue>
#include<iostream>
using namespace std;

struct node
{
      int x, y;
      node(int x, int y):x(x),y(y){}
      bool operator< (const node &b) const   //写在里面只用一个b，但是要用const和&修饰，并且外面还要const修饰;
      {
           if(x == b.x)  return y >= b.y;
           else return x > b.x;
      }
};

int main()
{
    priority_queue<node> pq;
    for(int i = 1; i <= 5; i++)
        for(int j = 1; j <= 5; j++)
            pq.push(node(i,j));
    while(!pq.empty())
    {
        cout<<pq.top().x<<" "<<pq.top().y<<endl;
        pq.pop();
    }
    return 0;
}

最后说一句，以上三段代码运行结果都是一样的，为：

嗯，大概就是这样，less和greater的比较就不写了，有兴趣可以上网查一查使用方法

C++ priority_queue的自定义比较方式

猜你喜欢