如何创建Min stl priority_queue?


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默认的stl优先级队列为最大1(Top函数返回最大的元素)。

为简单起见,请说这是int值的优先级队列。

Answers:


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使用std::greater的比较函数:

std::priority_queue<int, std::vector<int>, std::greater<int> > my_min_heap;

4
@eriks您有一些选择。您的课程中的任何一个都定义了operator>,它将与一起使用std::greater。您也可以编写自己的函子,而不是随意编写std::greater
AraK

2
@AraK,我想你的意思是operator<;)
Peter Alexander

15
值得注意的是,要使用std :: greater <int>,您需要#include <functional>
reggaeguitar 2015年

3
@CarryonSmiling是标准模板库中的vectordeque类,它们满足基础容器必须为priority_queue满足的要求。您还可以使用自定义容器类。您可以在cplusplus.com/reference/queue/priority_queue
Garg

3
有人可以解释为什么min堆使用great <int>而不是less <int>吗?
Telenoobies

45

一种方法是定义一个合适的比较器,以该比较器对普通优先级队列进行操作,以使其优先级反转:

 #include <iostream>  
 #include <queue>  
 using namespace std;  

 struct compare  
 {  
   bool operator()(const int& l, const int& r)  
   {  
       return l > r;  
   }  
 };  

 int main()  
 {  
     priority_queue<int,vector<int>, compare > pq;  

     pq.push(3);  
     pq.push(5);  
     pq.push(1);  
     pq.push(8);  
     while ( !pq.empty() )  
     {  
         cout << pq.top() << endl;  
         pq.pop();  
     }  
     cin.get();  
 }

它将分别输出1、3、5、8。

此处提供一些通过STL和Sedgewick的实现使用优先级队列的示例。


1
您能否解释为什么我们使用l> r而不是l <r来实现最小优先级队列?
Dhruv Mullick

3
优先级队列的默认比较器是l <r。您可以在构造函数default参数中看到它。通过执行l> r或r <l,您将得到相反的结果。
Diaa 2014年

1
@AndyUK您好,¿为什么使用结构体来实现比较运算符?在此先感谢
AER

C ++中的默认优先级队列是最大优先级队列。
qwr

30

第三个模板参数priority_queue是比较器。将其设置为使用greater

例如

std::priority_queue<int, std::vector<int>, std::greater<int> > max_queue;

你需要#include <functional>std::greater


@Potatoswatter:并非总是如此。
全能骆驼Moha 2014年

11
这比接受的答案要好,因为它也提到了#include <functional>
reggaeguitar 2015年

22

您可以通过多种方式做到这一点:
1. greater用作比较功能:

 #include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

int main()
{
    priority_queue<int,vector<int>,greater<int> >pq;
    pq.push(1);
    pq.push(2);
    pq.push(3);

    while(!pq.empty())
    {
        int r = pq.top();
        pq.pop();
        cout<<r<< " ";
    }
    return 0;
}

2.通过更改值的符号来插入值(对正数使用减号(-),对负数使用加号(+):

int main()
{
    priority_queue<int>pq2;
    pq2.push(-1); //for +1
    pq2.push(-2); //for +2
    pq2.push(-3); //for +3
    pq2.push(4);  //for -4

    while(!pq2.empty())
    {
        int r = pq2.top();
        pq2.pop();
        cout<<-r<<" ";
    }

    return 0;
}

3.使用自定义结构或类:

struct compare
{
    bool operator()(const int & a, const int & b)
    {
        return a>b;
    }
};

int main()
{

    priority_queue<int,vector<int>,compare> pq;
    pq.push(1);
    pq.push(2);
    pq.push(3);

    while(!pq.empty())
    {
        int r = pq.top();
        pq.pop();
        cout<<r<<" ";
    }

    return 0;
}

4.使用自定义结构或类,您可以按任何顺序使用priority_queue。假设我们要按照薪水从高到低的顺序对他们进行排序,如果平局,则根据他们的年龄对他们进行排序。

    struct people
    {
        int age,salary;

    };
    struct compare{
    bool operator()(const people & a, const people & b)
        {
            if(a.salary==b.salary)
            {
                return a.age>b.age;
            }
            else
            {
                return a.salary>b.salary;
            }

    }
    };
    int main()
    {

        priority_queue<people,vector<people>,compare> pq;
        people person1,person2,person3;
        person1.salary=100;
        person1.age = 50;
        person2.salary=80;
        person2.age = 40;
        person3.salary = 100;
        person3.age=40;


        pq.push(person1);
        pq.push(person2);
        pq.push(person3);

        while(!pq.empty())
        {
            people r = pq.top();
            pq.pop();
            cout<<r.salary<<" "<<r.age<<endl;
    }
  1. 通过运算符重载可以获得相同的结果:

    struct people
    {
    int age,salary;
    
    bool operator< (const people & p)const
    {
        if(salary==p.salary)
        {
            return age>p.age;
        }
        else
        {
            return salary>p.salary;
        }
    }};

    主要功能:

    priority_queue<people> pq;
    people person1,person2,person3;
    person1.salary=100;
    person1.age = 50;
    person2.salary=80;
    person2.age = 40;
    person3.salary = 100;
    person3.age=40;
    
    
    pq.push(person1);
    pq.push(person2);
    pq.push(person3);
    
    while(!pq.empty())
    {
        people r = pq.top();
        pq.pop();
        cout<<r.salary<<" "<<r.age<<endl;
    }

您不是要bool operator > (const people & p)const 5)运算符重载吗?
Rockstar5645

1
实际上,您的权利5)确实有效,这很奇怪,我从未见过这样的<过载,最好过载>和使用greater<people>
Rockstar5645

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在C ++ 11中,为方便起见,您还可以创建一个别名:

template<class T> using min_heap = priority_queue<T, std::vector<T>, std::greater<T>>;

并像这样使用它:

min_heap<int> my_heap;

8

解决此问题的一种方法是,将每个元素的负数推入priority_queue,以便最大的元素将变为最小的元素。在进行弹出操作时,取各元素的取反。

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main(){
    priority_queue<int> pq;
    int i;

// push the negative of each element in priority_queue, so the largest number will become the smallest number

    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        cin>>j;
        pq.push(j*-1);
    }

    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        cout<<(-1)*pq.top()<<endl;
        pq.pop();
    }
}

3

基于以上所有答案,我为如何创建优先级队列创建了示例代码。注意:它适用于C ++ 11和更高版本的编译器

#include <iostream>
#include <vector>
#include <iomanip>
#include <queue>

using namespace std;

// template for prirority Q
template<class T> using min_heap = priority_queue<T, std::vector<T>, std::greater<T>>;
template<class T> using max_heap = priority_queue<T, std::vector<T>>;

const int RANGE = 1000;

vector<int> get_sample_data(int size);

int main(){
  int n;
  cout << "Enter number of elements N = " ; cin >> n;
  vector<int> dataset = get_sample_data(n);

  max_heap<int> max_pq;
  min_heap<int> min_pq;

  // Push data to Priority Queue
  for(int i: dataset){
    max_pq.push(i);
    min_pq.push(i);
  }

  while(!max_pq.empty() && !min_pq.empty()){
    cout << setw(10) << min_pq.top()<< " | " << max_pq.top() << endl;
    min_pq.pop();
    max_pq.pop();
  }

}


vector<int> get_sample_data(int size){
  srand(time(NULL));
  vector<int> dataset;
  for(int i=0; i<size; i++){
    dataset.push_back(rand()%RANGE);
  }
  return dataset;
}

以上代码的输出

Enter number of elements N = 4

        33 | 535
        49 | 411
       411 | 49
       535 | 33

1

我们可以使用几种方法来做到这一点。

使用模板比较器参数

    int main() 
    {
      priority_queue<int, vector<int>, greater<int> > pq;

      pq.push(40);
      pq.push(320);
      pq.push(42);
      pq.push(65);
      pq.push(12);

      cout<<pq.top()<<endl;
      return 0;
    }

使用使用的已定义比较器类

     struct comp
     {
        bool operator () (int lhs, int rhs)
        {
           return lhs > rhs;
        }
     };

    int main()
    {
       priority_queue<int, vector<int>, comp> pq;

       pq.push(40);
       pq.push(320);
       pq.push(42);
       pq.push(65);
       pq.push(12);

       cout<<pq.top()<<endl;

       return 0;
    }
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