ACM向：关于优先队列priority_queue自定义比较函数用法整理

关于优先队列priority_queue自定义比较函数用法整理

原来上不了网，写在word里了，代码什么的直接贴过来了，有空整理成高亮的形式。

0.0、首先注意一点，priority_queue没有front()方法，和一般的queue不一样，与这个方法对应的是top()

0.1默认的:

它的模板声明带有三个参数，priority_queue<Type, Container, Functional>
Type 为数据类型，

Container 为保存数据的容器，

Functional 为元素比较方式。

Container 必须是用数组实现的容器，比如 vector, deque 但不能用 list.
STL里面默认用的是 vector. 比较方式默认用 operator< ,

所以如果你把后面俩个参数缺省的话，

优先队列就是大顶堆，队头元素最大。

1、重载bool operator<，写在结构体外面


#include<queue>
#include<iostream>

using namespacestd;

struct node{
    int x, y;
    node(int x=0, int y=0):x(x),y(y){}
};


bool operator < (node a, node b){
    if(a.x > b.x) return 1;
    else if(a.x == b.x)
    if(a.y >= b.y) return 1;
return 0;


}


int main() {

    priority_queue<node> pq;
    pq.push(node(1,2)); pq.push(node(2,2));
    pq.push(node(2,3)); pq.push(node(3,3));
    pq.push(node(3,4)); pq.push(node(4,4));
    pq.push(node(4,5)); pq.push(node(5,5));
    while(!pq.empty()) {
        cout<<pq.top().x<<pq.top().y<<endl;
        pq.pop();
    }


return 0;


}

或者写成 const node &a


bool operator < (const node &a,const node &b){
    if(a.x > b.x) return 1;
    else if(a.x == b.x)
    if(a.y >= b.y) return 1;
    return 0;
}

或者写成 const node a


bool operator < (const node a,const node b){
    if(a.x > b.x) return 1;
    else if(a.x == b.x)
    if(a.y >= b.y) return 1;
    return 0;
}

但是这样不行 node &a

bool operator < (node &a, node &b)
{
if(a.x > b.x) return 1;
else if(a.x == b.x)
if(a.y >= b.y) return 1;
return 0;
}

2、重载bool operator<，写在结构体里面

要是直接写在里面就只需要一个参数，但是后面必须加const修饰，否则报错，如：bool operator < (const node &b) const

同样const node &a和node a都可以，但node &a不可以

#include<queue>
#include<iostream>
using namespacestd;
struct node
{
int x, y;
node(int x=0, int y=0):x(x),y(y){}
bool operator<(const node &b) const
{
if(x > b.x) return 1;
else if(x == b.x)
if(y >= b.y) return 1;
return 0;
}
};
int main()
{
priority_queue<node> pq;
pq.push(node(1,2)); pq.push(node(2,2));
pq.push(node(2,3)); pq.push(node(3,3));
pq.push(node(3,4)); pq.push(node(4,4));
pq.push(node(4,5)); pq.push(node(5,5));
while(!pq.empty())
{
cout<<pq.top().x<<pq.top().y<<endl;
pq.pop();
}
return 0;
}

友元必须要写在里面，且是两个参数，同样node &a不可以，const node &a和node a都可以，但是无需const在函数最后修饰，否则报错

struct node
{
int x, y;
node(int x=0, int y=0):x(x),y(y){}
friend bool operator<(const node&a, const node &b)
{
if(a.x > b.x) return 1;
else if(a.x == b.x)
if(a.y >= b.y) return 1;
return 0;
}
};

3、可以自定义一个比较类，Compare

priority_queue中的三个参数，后两个可以省去，因为有默认参数，不过如果，有第三个参数的话，必定要写第二个参数。

而且这个是一个类，这个类里重载operator()，和自定义sort排序不同，sort只需bool cmp（……）（当然sort也可以弄一个比较类，再重载operator()）,若是priority_queue中写为sort的cmp形式则报错，如：bool cmp1(const node &a, const node&b)//报错！

#include <queue>
#include <iostream>
using namespace std;
struct node
{
int x, y;
node(intx=0, int y=0):x(x),y(y){}
};
struct cmp
{
booloperator()(const node &a, const node &b)
{
if(a.x> b.x) return 1;
elseif(a.x == b.x)
if(a.y>= b.y) return 1;
return0;
}
};
int main()
{
priority_queue<node,vector<node>, cmp> pq; //注意这里的写法
pq.push(node(1,2)); pq.push(node(2,2));
pq.push(node(2,3)); pq.push(node(3,3));
pq.push(node(3,4)); pq.push(node(4,4));
pq.push(node(4,5)); pq.push(node(5,5));
while(!pq.empty())
{
cout<<pq.top().x<<pq.top().y<<endl;
pq.pop();
}
return0;
}

值得注意的是，这个比较类里node&a，const node &a和node a都可以了，重载bool operator() 最后加const修饰也可以。

最后忘写了，上面所有程序排序结果都为

请按任意键继续. . .

补充：STL中sort、priority_queue、map、set的自定义比较函数

STL中，sort的默认排序为less，也就是说从小到大排序；priority_queue默认是less，也就说大顶堆；map默认是less，也就说用迭代器迭代的时候默认是小的排在前面；set默认是less，也就是说用迭代器迭代的时候是从小到大排序的。

1、sort


 #include <stdio.h>


#include <algorithm>
#include <functional>

using namespacestd;
bool comp(constint& a, const int& b ){
return a < b ; //从小到大
}

struct cmp{
bool operator()( const int& a , constint& b ) const{
return a < b ; //从小到大
}
};

int main(){
int array[] = {1 ,5 ,4, 10, 3, 6 } ;
sort( array , array+6 ) ; //以默认的less<int>()排序
sort( array , array+6 ,greater<int>() ) ; //从大到小排序
sort( array , array+6 , comp ) ;
sort( array , array+6 , cmp() ) ;
for(int i=0;i<6;++i) printf("%d ",array[i]);printf("\n");
return 0 ;
}

2、priority_queue


#include<stdio.h>
#include<queue>

using namespacestd ;

struct cmp{
bool operator()( const int& a , constint& b )const{
return a < b ; //大顶堆
}
};


struct Node{
int x, y ;
Node(int _x, int _y ):x(_x),y(_y){}
bool operator <(const Node&n1)const{
if( x < n1.x ) return true ; //按照x为第一关键字由大到小排序
else if( x == n1.x ) return y < n1.y ; //y为第二关键字由大到小排序
else return false ;
}
};

int main(){
//priority_queue<int> q ; //优先队列默认是less，大顶堆；
//priority_queue<int,vector<int>,cmp> q ;
priority_queue< Node > q ;



for(int i=0;i<10;i++) q.push( Node( rand() , rand() ) );
while( !q.empty() ){
printf("%d %d\n",q.top().x ,q.top().y ) ;
q.pop() ;
}
return 0 ;
}

3、map


#include<stdio.h>
#include<map>

using namespacestd;

struct cmp{
bool operator()( const int& a, constint& b ) const{
return a < b ; //从小到大；
}
};

int main(){
//map<int, int,greater<int> >mp ; //从大到小
map<int , int ,cmp> mp ;
for(int i=0;i<10;++i) mp.insert( map<int,int,cmp>::value_type(rand() ,i) ) ;
map<int, int, cmp >::iterator it =mp.begin() ;
for( ;it!=mp.end() ;it++) printf("%d %d\n",(*it).first ,(*it).second );
return 0 ;
}

4、set


#include<stdio.h>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<set>

using namespacestd;

struct cmp{
bool operator()( const int& a , constint& b )const{
return a < b ; //从小到大
}
};

int main(){
//set<int > s ;
set<int,cmp> s ;
for(int i=0;i<10;i++) s.insert( rand() ) ;
set<int,cmp>::iterator it = s.begin();
for( ; it!=s.end();it++)
printf("%d\n",*it);
return 0 ;
}

priority_queue 优先级队列是一个拥有权值概念的单向队列queue，

在这个队列中，所有元素是按优先级排列的

（也可以认为queue是个按进入队列的先后做为优先级的优先级队列——先进入队列的元素优先权要高于后进入队列的元素）。

在计算机操作系统中，优先级队列的使用是相当频繁的，进线程调度都会用到。

在STL的具体实现中，priority_queue也是以别的容器作为底部结构，再根据堆的处理规则来调整元素之间的位置。

下面给出priority_queue的函数列表和VS2008中priority_queue的源代码，本文中与heap有关的函数参见《STL系列之四 heap 堆》。

priority_queue函数列表
函数	描述 by MoreWindows( http://blog.csdn.net/MoreWindows )
构造析构
priority_queue <Elem> c	创建一个空的queue 。注：priority_queue构造函数有7个版本，请查阅MSDN
数据访问与增减
c.top()	返回队列头部数据
c.push(elem)	在队列尾部增加elem数据
c.pop()	队列头部数据出队
其它操作
c.empty()	判断队列是否为空
c.size()	返回队列中数据的个数

可以看出priority_queue的函数列表与栈stack的函数列表是相同的。

VS2008中priority_queue 优先级队列的源代码

友情提示：初次阅读时请注意其实现思想，不要在细节上浪费过多的时间

//VS2008中 priority_queue的定义 MoreWindows整理( http://blog.csdn.net/MoreWindows )
template<class_Ty, class _Container = vector<_Ty>, class _Pr = less<typename_Container::value_type> > //默认以vector为容器的
class priority_queue
{ // priority queue implemented with a_Container
public:
typedef _Container container_type;
typedef typename _Container::value_typevalue_type;
typedef typename _Container::size_typesize_type;
typedef typename _Container::referencereference;
typedef typename_Container::const_reference const_reference;
priority_queue() : c(), comp()
{ // construct with empty container, default comparator
}
explicit priority_queue(const _Pr&_Pred) : c(), comp(_Pred)
{ // construct with empty container, specified comparator
}
priority_queue(const _Pr& _Pred, const_Container& _Cont) : c(_Cont), comp(_Pred)
{ // construct by copying specified container, comparator
make_heap(c.begin(), c.end(), comp); //参见《STL系列之四 heap 堆的相关函数》
}
template<class _Iter>
priority_queue(_Iter _First, _Iter _Last) :c(_First, _Last), comp()
{ // construct by copying [_First, _Last), default comparator
make_heap(c.begin(), c.end(),comp);
}
template<class _Iter>
priority_queue(_Iter _First, _Iter _Last,const _Pr& _Pred) : c(_First, _Last), comp(_Pred)
{ // construct by copying [_First, _Last), specified comparator
make_heap(c.begin(), c.end(),comp);
}
template<class _Iter>
priority_queue(_Iter _First, _Iter _Last,const _Pr& _Pred, const _Container& _Cont) : c(_Cont), comp(_Pred)
{ // construct by copying [_First, _Last), container, and comparator
c.insert(c.end(), _First, _Last);
make_heap(c.begin(), c.end(),comp);
}
bool empty() const
{ // test if queue is empty
return (c.empty());
}
size_type size() const
{ //return length of queue
return (c.size());
}
const_reference top() const
{ // return highest-priority element
return (c.front());
}
reference top()
{ // return mutable highest-priority element (retained)
return (c.front());
}
void push(const value_type& _Pred)
{ // insert value in priority order
c.push_back(_Pred);
push_heap(c.begin(), c.end(),comp);
}
void pop()
{ // erase highest-priority element
pop_heap(c.begin(), c.end(),comp);
c.pop_back();
}
protected:
_Container c; // the underlying container
_Pr comp; // the comparator functor
};