优先级队列和仿函数的讲解(底层实现)
一.优先级队列
这个是优先级序列,他会通过优先级打印出来我们的序列,我们来看一下。
它会默认通过降序的方式来打印出来我们的序列。
我们可以看到结果。
我们来想一下,它的底层会是怎么实现的呢?
1.1 底层的实现
1.1.1 push
我们发现和stack和Queue很像,但是这还不是完整体的,这里为什么要传vector<int> 作为缺省值呢?
因为下面的调整要大量牵扯[]运算符的使用,所以用vector可以效率更高。
我们应该怎么实现让每次都输出的是大的值呢?
这时我们就要想到我们的大堆了,通过向上调整的大堆。
接下来我们来完成一下吧。
通过这两个函数就可以完成我们所需的操作了,不懂堆的可以翻一下之前的堆排序,我前面的博客中有讲解,这是我们通过不断的插入和调整,最后就会形成一个大堆的结构。
每次输出第一个元素即可。
1.1.2 pop
我们删除操作怎么完成的呢?
我们都知道vector是没有pop_front这个方法的,是没法直接删除头元素的,但是它有pop_back这个方法 啊,我们可以先把它和最后一个元素交换之后,再删除最后一个元素,在向下调整一下,保持大堆的结构即可。
就是这样实现的,也不是很难。
1.1.3 其他的方法
其他的方法都是很简单的。
这些都直接调用vector容器的即可。
我们来测试一下我们写的代码吧。
发现是没有问题的。
二.仿函数
我们完成了上面的代码了,但是我们有一个问题,如果我们想实现升序怎么办呢?
这是就要用到我们的仿函数了。
我们看到,cpp库中的第三个给缺省值的参数就是仿函数了,我们先来完成一下升序的操作吧。
我们先用一下库中的,等会儿 我们自己来实现一下,库中默认给的缺省值是less函数,就是降序,我们给的greater就是升序了。
我们发现是没有问题的。
2.1 底层实现
接下来我们自己实现一下,看它是怎么完成的吧。
这是我们完成的less和greater的类,就是通过对()这个运算符的重载来完成的,当我们传入less的时候,这是,我们只需要less实例化的对象(_con(parent),_con(child))传入这样的参数就可以完成我们下图这种if语句中完成的事情了,就是_con(parent)<_con(child)成立是返回true即可,另外的greater这个的()运算符重载就是相反操作即可。
修改了这两个函数的判断条件换为我们的()运算符了,这是就可以通过第三个函数模板参数来控制我们的大堆和小堆的建造了。
接下来我们来测试一下吧。
我们的预期是升序。
答案确实是升序的。
我们期望是降序。
我们期望是降序。
完成的没问题。
我们接下来再来看一个例子。
我们完成了一个简单的日期类。
我们下面来看一个例子。
我们发现答案是没有问题的,就是降序。
升序也没有问题。
我们发现我们连续运行两次,结果不同,这是为什么呢?
因为我们给的泛型是Date*,存的是地址,比较的时候,自然也就是指针之间的比较了,每次new出来的空间的地址是不同的,有时大,有时小,所以导致了,多次运行的结果不同,因为地址每次new出来都是不同的。
我们该怎么解决这个问题呢?
我们可以自己写一个仿函数即可。
这是我们写的仿函数,我们把指针之间的比较转换为了还是结构体之间的比较了,此时,就会遵循Date这个类中的比较法则了。
此时我们不论运行多少次都是相同的结果,都是降序,想升序的话,可以再写一个升序的仿函数,改一下符号即可。
三.结束语
感谢大家的查看,希望可以帮助到大家,做的不是太好还请见谅,其中有什么不懂的可以留言询问,我都会一一回答。 感谢大家的一键三连。