【C++】priority_queue的底层封装和实现

目录

• 前言
• 基本结构
• 如何设置默认大小堆
• 底层实现
• • 仿函数的使用
  • 向上调整算法
  • 向下调整算法
  • 其他接口
• end

前言

priority_queue的介绍

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中的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。

基本结构

关于优先级队列实际上就是一个堆，堆分为大根堆和小根堆

• 这里列举大根堆

关于堆这个数据结构我在【手撕数据结构】二叉树和堆这篇文章里已经详细讲解过，如果还不了解的可以去看看这篇文章

如何设置默认大小堆

这里我们提出一个叫仿函数的概念：

看看库里面的priority_queue

• 其实仿函数就是一个类，和容器适配器差不多，仿函数仿在哪里，我们知道函数调用都是通过()来标记这是一个函数，所以这个类里面就重载了()运算符
  

注意：

1.提供Greater（大于）是小根堆

2.提供Less(小于) 是大根堆

底层实现

仿函数的使用

	template<class T, class Contain = vector<T>, class Compare = Less<T>>
	class Priority_queue
	{
		Compare com; 

• 定义一个仿函数对象com

if (child + 1 < _con.size() && com(_con[child], _con[child + 1]))

 - 这里就是使用对象的运算符重载()达到大小相比

向上调整算法

• 这个原理我也在以前的文章中讲过，这里就不再详细讲解了，请往上面的链接去看

void AdjustUp(int child)
{
	int parent = (child - 1) / 2;
	while (child > 0)	//测试一下
	{
		if (com(_con[parent], _con[child]))
		{
			swap(_con[parent], _con[child]);
			child = parent;
			parent = (child - 1) / 2;
		}
		else
		{
			break;
		}
	}

向下调整算法

	void AdjustDown(int parent)
	{
		int child = 2 * parent + 1;
		while (child < _con.size())
		{
			if (child + 1 < _con.size() && com(_con[child], _con[child + 1]))
			{
				child++;
			}
			if (com(_con[parent], _con[child]))
			{
				swap(_con[parent], _con[child]);
				parent = child;
				child = 2 * parent + 1;
			}
			else
			{
				break;
			}
		}
	}

其他接口

		void push(const T& x)
		{
			_con.push_back(x);
			AdjustUp(_con.size() - 1);
		}
		void pop()
		{
			swap(_con[0], _con[_con.size() - 1]);
			_con.pop_back();
			AdjustDown(0);
		}
		const T& top()
		{
			return _con[0];
		}
		bool empty()
		{
			return _con.empty();
		}
		int size()
		{
			return _con.size();
		}
		

• 根据复用vector这个容器适配器接口就行, pop是堆的删除所以是删除堆顶，然后重新调整堆的特征结构
• 插入从最后插入，也是要调整结构。
• 具体原理图解看以前的文章，前面我已经给了链接。

end

感谢大家的阅读，希望对你们有帮助