优先队列的优先级定义

自定义优先级的优先队列实现
最新推荐文章于 2024-08-03 21:21:39 发布
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#优先队列 #STL #acm

这篇博客记录了如何在C++中定义和使用优先队列，特别是如何自定义优先级。作者探讨了STL中优先队列的默认比较结构，并提供了使用`greater`和`less`创建小顶堆和大顶堆的例子。此外，还介绍了通过定义结构体的比较函数或重载运算符来定制优先级的方法。

记录一个菜逼的成长。。

记下对优先队列对优先级改如何定义

这是stl里定义的比较结构
我们都知道用greater是小顶堆，less是大顶堆，默认是less。

/// One of the @link comparison_functors comparison functors@endlink.
  template<typename _Tp>
    struct greater : public binary_function<_Tp, _Tp, bool>
    {
      bool operator()(const _Tp& __x, const _Tp& __y) const
      { return __x > __y; }
    };

 /// One of the @link comparison_functors comparison functors@endlink.
  template<typ
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优先队列：自定义优先级
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优先级队列（Priority Queue）是一种特殊的数据结构，其并不满足队列先进先出的原则，它结合了队列和堆的特点，允许我们在其中插入元素，并且能够保证任何时候提取出的元素都是当前队列中具有最高（或最低）优先级的元素。在优先级队列中，每个元素都有一个关联的优先级值，这个值通常用于决定元素在队列中的相对位置。基本特性：插入（Enqueue）：可以向优先级队列中添加元素，新元素会被放置在正确的位置以保持队列的优先级特性。删除（Dequeue/Peek）
堆 和 优先级队列（超详细讲解，就怕你学不会）
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优先队列定义优先级的方法
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默认优先级是从大到小. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 // 最大值优先 struct cmp1{ bool operator () (int &a, int &amp...
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单调队列与优先级队列
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默认的优先队列是个极大堆，如果要改变优先队列中元素的优先级，有下面这些方法 struct cmp1 { bool operator ()(int &a,int &b) { return a>b;//最小值优先 } }; struct cmp2 { ...
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优先队列是一种特殊的队列，除了具有队列的性质（先进先出，队列头出，队列尾入），还具有一个及其重要的性质：实现快速得到队列中的元素。使得优先队列有一定的顺序特点，例如排列 和排列。例：当优先队列为从大到小排列时，队列元素的头部始终保持数值最大，并且可以通过队尾插入数据，队首移出数据等操作，。上述过程，或者说优先队列的本质，其实就是，包含了，本质就是一个，同理，排列本质就是一个。
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### 在 C++ 中使用结构体定义优先队列的优先级实现方法 在 C++ 中，当需要对结构体类型的数据进行优先队列排序时，可以通过重载 `operator<` 或者自定义比较函数来实现优先级规则。以下是详细的实现方式和代码示例。 #### 方法一：重载 `operator<` 通过为结构体定义 `operator<` 操作符，可以指定结构体成员之间的比较规则。C++ 的优先队列默认按照 `operator<` 的结果进行降序排列（即最小堆的效果），因此需要根据需求调整比较逻辑[^2]。 ```cpp #include <iostream> #include <queue> using namespace std; struct Node { int id; int value; }; // 重载 operator<，定义优先级规则 bool operator<(const Node& a, const Node& b) { return a.value > b.value; // 如果希望 value 小的优先，则改为 a.value < b.value } int main() { priority_queue<Node> pq; pq.push(Node{1, 10}); pq.push(Node{2, 5}); pq.push(Node{3, 20}); while (!pq.empty()) { Node top = pq.top(); cout << "ID: " << top.id << ", Value: " << top.value << endl; pq.pop(); } return 0; } ``` 在此示例中，`operator<` 被定义为按 `value` 成员升序排列（即值越小越优先）。如果需要相反的顺序，只需调整比较符号即可。 --- #### 方法二：使用自定义比较函数 如果不想直接修改结构体的行为，可以使用 `std::priority_queue` 的第三个模板参数来自定义比较函数。这种方式更加灵活，适用于复杂场景[^4]。 ```cpp #include <iostream> #include <queue> #include <functional> using namespace std; struct Node { int id; int value; }; // 自定义比较函数 struct CompareNode { bool operator()(const Node& a, const Node& b) { return a.value < b.value; // 如果希望 value 大的优先，则改为 a.value > b.value } }; int main() { priority_queue<Node, vector<Node>, CompareNode> pq; pq.push(Node{1, 10}); pq.push(Node{2, 5}); pq.push(Node{3, 20}); while (!pq.empty()) { Node top = pq.top(); cout << "ID: " << top.id << ", Value: " << top.value << endl; pq.pop(); } return 0; } ``` 在此示例中，通过定义 `CompareNode` 类并重载其 `operator()`，实现了基于 `value` 成员的降序排列。注意，这里的比较逻辑与 `operator<` 相反，因为 STL 的优先队列会将比较结果视为“是否小于”来构建最大堆或最小堆。 --- #### 方法三：结合 `std::greater` 使用 如果优先队列的元素是简单的数据类型（如整数或浮点数），可以直接使用 `std::greater` 来实现最小堆。但对于结构体，需要配合自定义比较逻辑。 ```cpp #include <iostream> #include <queue> #include <functional> using namespace std; struct Node { int id; int value; }; // 自定义比较函数，用于 std::greater struct CompareNode { bool operator()(const Node& a, const Node& b) { return a.value > b.value; // 如果希望 value 小的优先，则改为 a.value < b.value } }; int main() { priority_queue<Node, vector<Node>, CompareNode> pq; pq.push(Node{1, 10}); pq.push(Node{2, 5}); pq.push(Node{3, 20}); while (!pq.empty()) { Node top = pq.top(); cout << "ID: " << top.id << ", Value: " << top.value << endl; pq.pop(); } return 0; } ``` 此方法本质上与方法二相同，但更清晰地展示了如何结合 STL 提供的工具实现自定义优先队列。 --- ### 总结 在 C++ 中，可以通过以下两种主要方式实现结构体类型的优先队列： 1. **重载 `operator<`**：简单直接，适合小型项目或不需要灵活调整的场景。 2. **自定义比较函数**：灵活性更高，适合复杂逻辑或需要避免污染全局命名空间的场景。 无论选择哪种方式，都需要明确优先队列的排序规则，并确保比较逻辑与 STL 的行为一致[^3]。
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