C++中priority_queue模拟实现的代码示例
更新时间：2021年08月29日 10:35:50 作者：可乐不解渴
在c++语言中数据结构中的堆结构可以通过STL库中的priority_queue 优先队列来实现,这样做极大地简化了我们的工作量,这篇文章主要给大家介绍了关于C++中priority_queue模拟实现的相关资料,需要的朋友可以参考下
priority_queue概述
priority_queue定义
- 优先级队列是不同于先进先出队列的另一种队列。每次从队列中取出的是具有最高优先权的元素。
priority_queue特点
- 优先队列是一种容器适配器，首先要包含头文件 #include<queue>, 他和queue不同的就在于我们可以自定义其中数据的优先级, 让优先级高的排在队列前面,优先出队。
- 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是大根堆。如果想让其生成小根堆，需要使用到仿函数或者Lambda表达式。
构造函数
由于priority_queue是一种容器适配器，适配的是vector,我们在vector中已经写过它的构造函数了。故priority_queue在此不需要多余的其他构造函数。
// 创造空的优先级队列
priority_queue():m_priority_queue()
{
}
template<class Iterator>
priority_queue(Iterator first, Iterator last)
: m_priority_queue(first, last)
{
// 将m_priority_queue中的元素调整成堆的结构
int count = m_priority_queue.size();
int root = ((count - 2) >> 1);
for (; root >= 0; root--)
AdjustDown(root);
}
修改相关函数
push
功能：push函数用来往堆中(尾部)插入一个元素，并向上调整成新的堆。
//向上调整
void AdjustUp(int child)
{
int parent = (child-1)>>1;
while (child > 0)
{
//其中c是一个对象，用该对象去调用仿函数来进行比较
if (c(m_priority_queue[parent], m_priority_queue[child]))
{
std::swap(m_priority_queue[parent], m_priority_queue[child]);
child = parent;
parent = (child - 1) >> 1;
}
else
{
break;
}
}
}
void push(const T& val)
{
m_priority_queue.push_back(val);
AdjustUp(m_priority_queue.size()-1);
}
pop
功能：pop函数弹出堆顶元素。具体步骤是：堆顶元素与最后一个数字进行交换位置。之后在进行尾删来删除堆顶。再重新向下调堆。
//向下调堆
void AdjustDown(int parent)
{
int child = (parent << 1) + 1;
int size = static_cast<int>(m_priority_queue.size());
while (child< size)
{
if (child + 1 < size && c(m_priority_queue[child],m_priority_queue[child + 1]) )
{
++child;
}
if (c(m_priority_queue[parent], m_priority_queue[child]))
{
std::swap(m_priority_queue[parent], m_priority_queue[child]);
parent = child;
child = (parent << 1) + 1;
}
else
{
break;
}
}
}
void pop()
{
assert(!m_priority_queue.empty());
std::swap(m_priority_queue[0], m_priority_queue[m_priority_queue.size()- 1]);
m_priority_queue.pop_back();
AdjustDown(0);
}
容量相关函数
size
功能：用来获取堆中的元素个数。
size_t size() const
{
return m_priority_queue.size();
}
empty
功能：用来判断堆中是否为空。
bool empty() const
{
return m_priority_queue.empty();
}
元素访问相关函数
top
功能：用来获取堆顶的元素。
T& top()
{
return m_priority_queue.front();
}
const T& top() const
{
return m_priority_queue.front();
}
代码实现
#pragma once
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
#include<vector>
#include<assert.h>
namespace ZJ
{
template<class T>
class less
{
public:
bool operator() (const T& x, const T& y) const
{
return x < y;
}
};
template<class T>
class greater
{
public:
bool operator() (const T& x, const T& y) const
{
return x > y;
}
};
template<class T,class Container=std::vector<T>, class Compare = ZJ::less<T>>
class priority_queue
{
public:
// 创造空的优先级队列
priority_queue():m_priority_queue()
{
}
template<class Iterator>
priority_queue(Iterator first, Iterator last)
: m_priority_queue(first, last)
{
// 将m_priority_queue中的元素调整成堆的结构
int count = m_priority_queue.size();
int root = ((count - 2) >> 1);
for (; root >= 0; root--)
AdjustDown(root);
}
public:
//向上调整
void AdjustUp(int child)
{
int parent = (child-1)>>1;
while (child > 0)
{
if (c(m_priority_queue[parent], m_priority_queue[child]))
{
std::swap(m_priority_queue[parent], m_priority_queue[child]);
child = parent;
parent = (child - 1) >> 1;
}
else
{
break;
}
}
}
void push(const T& val)
{
m_priority_queue.push_back(val);
AdjustUp(m_priority_queue.size()-1);
}
void AdjustDown(int parent)
{
int child = (parent << 1) + 1;
int size = static_cast<int>(m_priority_queue.size());
while (child< size)
{
if (child + 1 < size && c(m_priority_queue[child],m_priority_queue[child + 1]) )
{
++child;
}
if (c(m_priority_queue[parent], m_priority_queue[child]))
{
std::swap(m_priority_queue[parent], m_priority_queue[child]);
parent = child;
child = (parent << 1) + 1;
}
else
{
break;
}
}
}
void pop()
{
assert(!m_priority_queue.empty());
std::swap(m_priority_queue[0], m_priority_queue[m_priority_queue.size()- 1]);
m_priority_queue.pop_back();
AdjustDown(0);
}
size_t size() const
{
return m_priority_queue.size();
}
T& top()
{
return m_priority_queue.front();
}
const T& top() const
{
return m_priority_queue.front();
}
bool empty() const
{
return m_priority_queue.empty();
}
private:
Container m_priority_queue;
Compare c;
};
}
总结
到此这篇关于C++中priority_queue模拟实现的文章就介绍到这了,更多相关C++ priority_queue模拟实现内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！
您可能感兴趣的文章:
- c++ priority_queue用法入门超详细教程
- C++ 中"priority_queue" 优先级队列实例详解
- c++中priority_queue模拟的实现
- 深入了解C++优先队列(priority_queue)的使用方法
- C++中priority_queue与仿函数实现方法
- C++中STL的优先队列priority_queue详解
- C++ 容器适配器priority_queue的使用及实现代码
- 详解c++优先队列priority_queue的用法
- 详解C++模拟实现priority_queue(仿函数)
- C++深入刨析优先级队列priority_queue的使用
- C++中priority_queue的实现
相关文章
这篇文章主要为大家详细介绍了C语言实现商品管理系统开发，文中示例代码介绍的非常详细，具有一定的参考价值，感兴趣的小伙伴们可以参考一下2022-08-08
C语言中分为单行注释和多行注释：单行注释 以 // 开始的这一行文本，可能不被编译器所支持；多行注释从 /* 到 */之间的所有文本，不支持嵌套，下面让我们详细来了解2022-04-04
Qt是一个跨平台的 C++ 开发库，主要用来开发图形用户界面程序，当然也可以开发不带界面的命令行程序，本文重点给大家介绍Qt 关于容器的遍历迭代器的使用问题小结，感兴趣的朋友一起看看吧2022-03-03
这篇文章主要介绍了C++中的多态与多重继承实现与Java的区别,文中通过示例代码介绍的非常详细，对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧2020-03-03
这篇文章主要介绍了使用Visual Studio进行动态链接库开发流程,本文给大家介绍的非常详细，对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值，需要的朋友可以参考下2021-05-05
这篇文章主要介绍了C语言实现打印星号图案，具有很好的参考价值，希望对大家有所帮助。如有错误或未考虑完全的地方，望不吝赐教2022-11-11
这篇文章主要给大家介绍了使用c++实现OpenCV绘制图形旋转矩形的方法案例，通过图文及代码形式进行了详细的描述，有需要的朋友可以参考下，希望可以有所帮助2021-08-08
大家好，本篇文章主要讲的是C语言值传递和地址传递详解，感兴趣的同学赶快来看一看吧，对你有帮助的话记得收藏一下，方便下次浏览2022-01-01
这篇文章主要为大家详细介绍了C语言位图及位图的实现，文中示例代码介绍的非常详细，具有一定的参考价值，感兴趣的小伙伴们可以参考一下2021-05-05
共同体的定义类似结构体，不过共同体的所有成员都在同一段内存中存放，起始地址一样，并且同一时刻只能使用其中的一个成员变量2013-08-08
最新评论