探究C++优先队列

结构

我们平时会用到一种很高效的数据结构：优先队列，用法和用途就不在这里讲了，那么它的内部到底是怎么工作的呢？为了探究，我写了一个仿函数，用来显示它的每次比较：

struct itn{
    bool operator()(int a,int b) {
        printf("%d %d\n",a,b);
        return a>b;   //因为经过测试，仿函数的返回值跟重载是相反的，所以这里是从小到大
    }
};
priority_queue<int,vector<int>,itn>p;

我把1~7依次入队，输出是

因为入队本来就是有序的，所以不会交换任何元素。我们可以发现每一行的输出有点像树的一条边：父节点  子节点，像这样构成的一棵树就是一棵逐行读入的完全二叉树

所以，优先队列就是一棵树，它的排序就是堆排序。

或许有的书上早就说明了，但都不如实践得出来的更令人信服。

执行

有的人说优先队列是程序执行中自动排序，那是因为它排序太快了（堆排序时间复杂度是log级别），实际上它只有push或pop之后才排序一次，排序完了再执行代码下一条。

#include<cstdio>
#include<queue>
using namespace std;
bool f;
struct itn{
	bool operator()(int a,int b) {
		putchar('>');
		if(f)return a<b; //从大到小 
		else return a>b; //从小到大
    }
};
priority_queue<int,vector<int>,itn>p;
int main()
{
	for(int i=1;i<=7;i++)p.push(i); //执行排序
	putchar('-');
	f=1;
	printf("\n%d\n",p.top());
	p.pop(); //执行排序
	printf("\n%d",p.top()); 
	return 0;
}

上面代码输出为

可见 f=true 后并没有变为从大到小，pop之后由于少了一个元素，整体调整，才输出了最大的7。

而且在输出了一串'>'之后才输出'-'，说明排序完了才执行代码下一条。