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){}

};

booloperator<(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

booloperator<(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

booloperator<(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

booloperator<(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：booloperator<(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

{

      intx, 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

12

22

23

33

34

44

45

55

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 

    } 

}; 

structNode{ 

    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 

classpriority_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 

};