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簡介
priority_queue 是一個擁有權(quán)值觀念的 queue,它允許加入新的元素、移除舊的元素、查看 priority_queue 中權(quán)值之最的元素等功能。priority_queue 只允許在底端加入元素,并從頂端取出元素,除此之外沒有其它存取元素的途徑。
priority_queue 提供常數(shù)時間的最大元素(默認)查找,對數(shù)代價的插入與釋放。可為用戶提供的 compare 更改順序,例如,用 std::greater<T> 將導(dǎo)致最小元素作為 top() 出現(xiàn)。用 priority_queue 工作類似管理某些隨機訪問容器中的堆,優(yōu)勢是不可能突然把堆非法化。
雖然priority_queue 的名字中帶有 queue,但是其底層的邏輯結(jié)構(gòu)是堆。缺省情況下 priority_queue 利用一個大頂堆完成(底層存儲結(jié)構(gòu)是 vector)。堆結(jié)構(gòu)能滿足 priority_queue 所需要的”按照權(quán)值高低自動排序”的特性。這里要弄清楚的一點是:priority_queue 底層缺省使用 vector存 儲數(shù)據(jù),這是它的存儲結(jié)構(gòu)。而在邏輯上,它將序列視為一顆完全二叉樹的順序存儲結(jié)構(gòu),利用完全二叉樹中雙親結(jié)點和孩子結(jié)點之間的關(guān)系,在當前無序區(qū)間中選擇關(guān)鍵字最大(或最小)的元素。
最近刷leetcode題,使用了move()函數(shù)及優(yōu)先隊列(堆)priority_queue數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),記錄一下!
1.move函數(shù)
move(obj)函數(shù)的功能是把obj當做右值處理,可以應(yīng)用在對象的移動上。
右值引用
為了支持移動操作,新標準引入了一種新的引入類型——右值引用,所謂右值引用就是必須綁定到右值的引用。通過&&而不是&來獲得右值引用。
注意,如果僅僅是定義右值引用,那么obj本身不會被移走,在作為參數(shù)時會發(fā)生obj被移走:如下:
string str = "test";
string&& r = move(str);
cout<< r <<endl;
cout<< str <<endl;
string t(r);
cout<< t <<endl;
cout<< str <<endl;
運行結(jié)果:
?這時候r和str都可以使用。
但是,若左值不使用右值引用,move則會銷毀變量obj,之后都不能使用它,如:
string str = "test";
string&& r = move(str);
cout<< r <<endl;
cout<< str <<endl;
string t(move(r));
cout<< t <<endl;
cout<< str <<endl;
結(jié)果為:
?2.priority_queue隊列
優(yōu)先隊列是一種容器適配器,采用了堆這樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),保證了第一個元素總是整個優(yōu)先隊列中最大的(或最小的)元素。
優(yōu)先隊列默認使用vector作為底層存儲數(shù)據(jù)的容器,在vector上使用了堆算法將vector中的元素構(gòu)造成堆的結(jié)構(gòu),所以其實我們就可以把它當作堆,凡是需要用堆的位置,都可以考慮優(yōu)先隊列。
STL 中,priority_queue 容器適配器的定義如下:
template <typename T,
typename Container=std::vector<T>,
typename Compare=std::less<T> >
class priority_queue{
//......
}
priority_queue 容器適配器模板類最多可以傳入 3 個參數(shù),它們各自的含義如下:
typename T:指定存儲元素的具體類型;
typename Container:指定 priority_queue 底層使用的基礎(chǔ)容器,默認使用 vector 容器。(STL 序列式容器中只有 vector 和 deque 容器符合條件。)
typename Compare:指定容器中評定元素優(yōu)先級所遵循的排序規(guī)則,默認使用std::less按照元素值從大到小進行排序,還可以使用std::greater按照元素值從小到大排序,但更多情況下是使用自定義的排序規(guī)則。
使用優(yōu)先隊列創(chuàng)建大、小堆
//大根堆
priority_queue<int, std::deque<int>, std::greater<int>> values;
//默認是大根堆
priority_queue<int>values;
//小根堆
priority_queue<int, std::vector<int>, std::less<int>>values;
作為隊列有其隊列的成員函數(shù)
成員函數(shù) | 功能 |
empty() | 如果 priority_queue 為空的話,返回 true;反之,返回 false。 |
size() | 返回 priority_queue 中存儲元素的個數(shù)。 |
top() | 返回 priority_queue 中第一個元素的引用形式 |
push(const T& obj) | 根據(jù)既定的排序規(guī)則,將元素 obj 的副本存儲到 priority_queue 中適當?shù)奈恢谩?/td> |
push(T&& obj) | 根據(jù)既定的排序規(guī)則,將元素 obj 移動存儲到 priority_queue 中適當?shù)奈恢谩?/td> |
emplace(Args&&… args) | Args&&… args 表示構(gòu)造一個存儲類型的元素所需要的數(shù)據(jù)(對于類對象來說,可能需要多個數(shù)據(jù)構(gòu)造出一個對象)。此函數(shù)的功能是根據(jù)既定的排序規(guī)則,在容器適配器適當?shù)奈恢弥苯由稍撔略亍?/td> |
swap(priority_queue& other) | 將兩個 priority_queue 容器適配器中的元素進行互換,需要注意的是,進行互換的 2 個 priority_queue 容器適配器中存儲的元素類型以及底層采用的基礎(chǔ)容器類型,都必須相同 |
pop() | 移除 priority_queue 容器適配器中第一個元素。 |
使用優(yōu)先隊列,可以維護好最大/最小值;以及一些其他規(guī)則的一些比較(這個需要進行重載,目前還沒遇到)。
插入堆的時間復(fù)雜度最大為O(nlogn)。
原文鏈接:https://www.cnblogs.com/echoqiqi/archive/2023/01/10/17038927.html
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