【C++】优先级队列(底层代码解释)

一. 定义

        优先级队列是一个容器适配器,他可以根据不同的需求采用不同的容器来实现这个数据结构,优先级队列采用了堆的数据结构,默认使用vector作为容器,且采用大堆的结构进行存储数据。


    (1)在第一个构造函数中的第三个参数中,less是大堆,greater是小堆

    (2)第二个构造函数的含义是支持使用容器的迭代器区间进行构造

二. 代码实现与解释

2.1 堆中的向上调整和向下调整

(1)向上调整(插入)

        在进行插入时,我们首先将插入的节点放在最后一个位置上,然后进行向上调整。

大堆的向上调整: 如果子节点比父节点大则子节点和父节点交换位置

小堆的向上调整: 如果子节点比父节点小则子节点和父节点交换位置

(2)向下调整(删除)

        在进行删除数据时我们会把第需要删除的一个元素和最后一个元素交换位置,接着删除尾部的元素,然后把第一个元素向下调整到合适的位置。

大堆的向下调整:找到父节点后,再找到左右节点中较大的那个节点,如果父节点小于子节点中较大的那个节点的话,则交换位置

小堆的向下调整:找到父节点后,再找到左右节点中较小的那个节点,如果父节点大于子节点中较大的那个节点的话,则交换位置

以下是大堆的实现:

template<class T,class container = vector<T>>
class priority_queue
{
public:void adjust_up(int child){Compare com;size_t parent = (child - 1) / 2;while (child > 0){if (_con[parent]< _con[child]){swap(_con[child], _con[parent]);child = parent;parent = (child - 1) / 2;}elsebreak;}}void adjust_down(int parent){int child = parent * 2 + 1;while (child < _con.size()){if (child + 1 < _con.size()&& _con[child ] > _con[child+1]){++child;}if ( _con[parent]< _con[child]){swap(_con[child], _con[parent]);parent = child;child = parent * 2 + 1;}elsebreak;}}void pop(){swap(_con[0], _con[size() - 1]);_con.pop_back();adjust_down(0);}const& top(){return _con[0];}bool empty(){return _con.empty();}size_t size(){return _con.size();}void push(const T& x){_con.push_back(x);adjust_up(_con.size()-1);}
private:container _con;
};

2.2 仿函数

   定义:仿函数就是定义一个类,在这个类中我们进行对符号()进行运算符重载,再用这个类构造一个对象,这个对象可以像函数一样去使用,以下是仿函数的定义与使用。

    意义:代替函数指针

Tip:有一点我们需要注意 ,在C++库的排序函数中,我们想要让函数帮助我们升序或者降序排序时我们也需要传递一个参数给 sort(),但是在这里我们给sort传递的是一个less或者greater类型的对象,而不是像在这里的一个类型。

2.3 任意定义大堆小堆

      2.1 中介绍了如何建立一个大堆的结构,那么对于不同的场景,我们也可能使用小堆,那么如果库函数中像2.1这么写的话我们就无法使用小堆了,那么为了解决以上的问题我们提出了以下的解决方案。

   在函数模板中写一个仿函数的模板 

template<class T,class container = vector<T>,class Compare = Less<T>>

        这里的 class container 接收的是一个容器的类型(这里默认使用的是vector),而 class compare接收的是接受的是一个仿函数的类名(默认采用Less)。仿函数Less的作用是返回前者是否小于后者的结果,Greater 的作用是返回前者是否大于后者的结果。

template<class T>
class Less
{
public:bool operator()(const T& x, const T& y){return x < y;}
};
template<class T>
class Greater
{
public:bool operator()(const T& x, const T& y){return x > y;}
};

        有了这两个仿函数我们就可以把向上调整和向下调整的代码调整为以下写法。

用户想建立一个大堆就可以写

priority_queue<int,vector<int>,Less<int>> pq;

建立小堆:

priority_queue<int,vector<int>,Greater<int>> pq;

 以下是模拟实现优先级队列的代码

#pragma once
#include<vector>
namespace hjy
{template<class T>class Less{public:bool operator()(const T& x, const T& y){return x < y;}};template<class T>class Greater{public:bool operator()(const T& x, const T& y){return x > y;}};template<class T,class container = vector<T>,class Compare = Less<T>>class priority_queue{public:void adjust_up(int child){Compare com;size_t parent = (child - 1) / 2;while (child > 0){if(com(_con[parent],_con[child]))//if (_con[parent]< _con[child]){swap(_con[child], _con[parent]);child = parent;parent = (child - 1) / 2;}elsebreak;}}void adjust_down(int parent){int child = parent * 2 + 1;while (child < _con.size()){/*if (child + 1 < _con.size()&& _con[child ] > _con[child+1])*/if (child + 1 < _con.size()&&com(_con[child],_con[child+1])){++child;}if(com(_con[parent]<_con[child]))//if ( _con[parent]< _con[child]){swap(_con[child], _con[parent]);parent = child;child = parent * 2 + 1;}elsebreak;}}void pop(){swap(_con[0], _con[size() - 1]);_con.pop_back();adjust_down(0);}const& top(){return _con[0];}bool empty(){return _con.empty();}size_t size(){return _con.size();}void push(const T& x){_con.push_back(x);adjust_up(_con.size()-1);}private:container _con;};
}

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/bicheng/45860.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

Qt之元对象系统

Qt的元对象系统提供了信号和槽机制&#xff08;用于对象间的通信&#xff09;、运行时类型信息和动态属性系统。 元对象系统基于三个要素&#xff1a; 1、QObject类为那些可以利用元对象系统的对象提供了一个基类。 2、在类声明中使用Q_OBJECT宏用于启用元对象特性&#xff0c…

项目收获总结--本地缓存方案选型及使用缓存的坑

本地缓存方案选型及使用缓存的坑 一、摘要二、本地缓存三、本地缓存实现方案3.1 自己编程实现一个缓存3.2 基于 Guava Cache 实现本地缓存3.3 基于 Caffeine 实现本地缓存3.4 基于 Encache 实现本地缓存3.5 小结 四、使用缓存的坑4.1 缓存穿透4.2 缓存击穿4.3 缓存雪崩4.4 数据…

如何管理好【管理层】?

如何管理好管理层? 现在流行“找客户痛点,不如找领导G点” 管理好管理层比管理好员工更重要,不要让管理层成为传话筒。你是抱着很大期望提供优厚的待遇聘用管理层,对于所有人来说,你需要一个这样的职位,对于他需要一分工作而已。出色的管理层就像出色的员工一样非常难寻…

leetcode日记(38)字母异位词分组

最开始的想法是创建vector<vector<string>> result&#xff0c;然后遍历strs中字符串&#xff0c;遍历result中vector&#xff0c;比较vector中第一个string和strs中string&#xff0c;若为字母异位词&#xff0c;则加入vector&#xff0c;若无&#xff0c;则创建新…

新手-前端生态

文章目录 新手的前端生态一、概念的理解1、脚手架2、组件 二、基础知识1、HTML2、css3、JavaScript 三、主流框架vue3框架 四、 工具&#xff08;特定框架&#xff09;1、uinapp 五、组件库&#xff08;&#xff09;1、uView如何在哪项目中导入uView 六、应用&#xff08;各种应…

Vulnhub靶场 | DC系列 - DC2

目录 环境搭建渗透测试 环境搭建 靶机镜像下载地址&#xff1a;https://vulnhub.com/entry/dc-2,311/需要将靶机和 kali 攻击机放在同一个局域网里&#xff1b;本实验kali 的 IP 地址&#xff1a;192.168.10.146。 渗透测试 使用 nmap 扫描 192.168.10.0/24 网段存活主机 …

2024年辽宁省数学建模竞赛C题超详细解题思路+问题一案代码分享

本文将为大家带来2024年C题超详细解题思路&#xff0c;本次竞赛6000人参加&#xff0c;共计2400队伍。C题作为本次竞赛中最简单的一道题目&#xff0c;意味着选题人数也将是最多的。因此&#xff0c;本文将对C题的解题思路以及将要面对的问题&#xff0c;进行详细的说明。希望我…

基于深度学习的组织病理学图像IDC检测方法

乳腺癌可以通过对浸润性导管性乳腺癌(IDC)和浸润性小叶性乳腺癌(ILC)的内部组织区域进行检查来确诊。因此&#xff0c;早期诊断乳腺组织异常是至关重要的&#xff0c;以减少风险&#xff0c;使快速和有效的治疗。本研究旨在利用所提出的基于深度学习的算法&#xff0c;利用组织…

本地部署 EVE: Unveiling Encoder-Free Vision-Language Models

本地部署 EVE: Unveiling Encoder-Free Vision-Language Models 0. 引言1. 快速开始2. 运行 Demo 0. 引言 EVE (Encoder-free Vision-language model) 是一种创新的多模态 AI 模型&#xff0c;主要特点是去除了传统视觉语言模型中的视觉编码器。 核心创新 架构创新&#xff…

C++的deque(双端队列),priority_queue(优先级队列)

deque deque是一个容器,是双端队列,从功能上来讲,deque是一个vector和list的结合体 顺序表和链表 deque的结构和优缺点 开辟buff小数组,空间不够了,不扩容,而是开辟一个新的小数组 开辟中控数组(指针数组)指向buff小数组 将已存在的数组指针存在中控数组中间,可以使用下标访…

MICS2024|数字病理与人工智能在乳腺癌精准诊疗中的应用

小罗碎碎念 这两天在厦大开会&#xff0c;医学图像相关的学术会议。来之前一直在我自己的交流群里宣传这个会议&#xff0c;因为自己的推文与病理相关的比较多&#xff0c;所以群里的同行也比较关注这个会议病理相关的内容。 讲者简介 Scopus主页&#xff1a;https://www.scop…

旋转电连接器抗干扰性有哪几个方面?

旋转电连接器作为一种精密的电气传输装置&#xff0c;它实现了两个相对旋转部件间的功率和信号传输。通过旋转电连接器可以传输高频的交流电、高电压的交流电、大电流的交流电、弱小的直流小信号等多种电信号&#xff0c;但是由仪器之间的距离有限&#xff0c;在如此短的距离内…

蓝桥杯算法周赛开赛啦

提醒&#xff1a;19:00算法双周赛准时开启&#xff01; 单题“一血”可获得云课定制便携风扇&#xff01; &#x1f9e7;入榜最高200元&#xff01;还可抽20&#xff5e;100元现金 &#x1fad8;每月参加2次算法双周赛&#xff0c;额外发放88个实验豆&#xff01; 参赛链接…

C++:类和对象 I(访问限定符、this指针)

目录 类的定义 类的大小 访问限定符 实例化 this指针 类的定义 class就是类&#xff0c;class是C中的一个关键字 当然类也可以是C语言中的struct&#xff0c;C兼容struct&#xff0c;甚至还有一些升级 定义类的方式 class Date {}; 和C语言的struct一样&#xff0c;c…

企业国产操作系统选型适配实施方案

【摘要】企业在推动国产化进程时&#xff0c;需选择一款主流、稳定且安全的服务器操作系统作为其系统软件。在产品投入实际生产环境前&#xff0c;对上游软硬件的适配情况有深入了解至关重要。本文将重点介绍银河麒麟高级服务器操作系统V10&#xff08;以下简称麒麟V10&#xf…

昇思25天学习打卡营第14天|K近邻算法实现红酒聚类

红酒Wine数据集 类别(13类属性)&#xff1a;Alcohol&#xff0c;酒精&#xff1b;Malic acid&#xff0c;苹果酸 Ash&#xff0c;灰&#xff1b;Alcalinity of ash&#xff0c;灰的碱度&#xff1b; Magnesium&#xff0c;镁&#xff1b;Total phenols&#xff0c;总酚&#xf…

算法可以赋能教育业务的哪些场景?

本文内容就一个点&#xff0c;将算法应用到教育系统中的各场景&#xff0c;让每个业务模块都实现智能化 以下列举出所有的需求点 目录 一、千人千面&#xff0c;个性化推荐流&#xff0c;推荐用户感兴趣的内容 实现方案&#xff1a;CTR模型 应用场景&#xff1a;所有的内容…

Perl语言之数组

Perl数组可以存储多个标量&#xff0c;并且标量数据类型可以不同。   数组变量以开头。访问与定义格式如下&#xff1a; #! /usr/bin/perl arr("asdfasd",2,23.56,a); print "输出所有:arr\n"; print "arr[0]$arr[0]\n"; #输出指定下标 print…

NLP任务:情感分析、看图说话

我可不向其他博主那样拖泥带水&#xff0c;我有代码就直接贴在文章里&#xff0c;或者放到gitee供你们参考下载&#xff0c;虽然写的不咋滴&#xff0c;废话少说&#xff0c;上代码。 gitee码云地址&#xff1a; 卢东艺/pytorch_cv_nlp - 码云 - 开源中国 (gitee.com)https:/…

初始c语言 语句

一 认识语句 控制流语句 if-else语句&#xff1a;用于条件判断。for循环语句&#xff1a;用于循环执行一段代码。while循环语句&#xff1a;当条件为真时执行循环。do-while循环语句&#xff1a;先执行一次循环体&#xff0c;然后再判断条件。switch语句&#xff1a;根据不同的…