如何对对象使用优先队列 STL？

Question

class Person
{
public:
    int age;
};

我想将 Person 类的对象存储在优先级队列中。

priority_queue< Person, vector<Person>, ??? >

我想我需要为比较事物定义一个类，但我不确定。

此外，当我们写作时，

priority_queue< int, vector<int>, greater<int> > 

更大的工作如何？

Answer 1

您需要为存储在队列中的类型（在本例中为Person提供有效的严格弱排序比较。 默认是使用std::less<T> ，它解析为与operator<等效的东西。 这依赖于它自己的存储类型。 所以如果你要实施

bool operator<(const Person& lhs, const Person& rhs); 

它应该无需任何进一步更改即可工作。 实施可能是

bool operator<(const Person& lhs, const Person& rhs)
{
  return lhs.age < rhs.age;
}

如果该类型没有自然的“小于”比较，则提供您自己的谓词而不是默认的std::less<Person>会更有意义。 例如，

struct LessThanByAge
{
  bool operator()(const Person& lhs, const Person& rhs) const
  {
    return lhs.age < rhs.age;
  }
};

然后像这样实例化队列：

std::priority_queue<Person, std::vector<Person>, LessThanByAge> pq;

关于使用std::greater<Person>作为比较器，这将使用等效的operator>并具有创建优先级反转 WRT 默认情况下的队列的效果。 这将需要一个operator>的存在，该operator>可以对两个Person实例进行操作。

Answer 2

您将编写一个比较器类，例如：

struct CompareAge {
    bool operator()(Person const & p1, Person const & p2) {
        // return "true" if "p1" is ordered before "p2", for example:
        return p1.age < p2.age;
    }
};

并将其用作比较器参数：

priority_queue<Person, vector<Person>, CompareAge>

使用greater会给出与默认值相反的顺序less ，这意味着队列将为您提供最低值而不是最高值。

Answer 3

优先级队列是一种抽象数据类型，它捕捉容器的概念，其元素具有附加到它们的“优先级”。 最高优先级的元素总是出现在队列的前面。 如果该元素被移除，则下一个优先级最高的元素会前进到最前面。

C++标准库定义了一个类模板priority_queue，操作如下：

push ：将一个元素插入优先队列。

top ：从优先级队列中返回（不删除）最高优先级的元素。

pop ：从优先级队列中删除最高优先级的元素。

size ：返回优先级队列中元素的数量。

empty : 根据优先级队列是否为空，返回真或假。

以下代码片段显示了如何构造两个优先级队列，一个可以包含整数，另一个可以包含字符串：

#include <queue>

priority_queue<int> q1;
priority_queue<string> q2;

以下是优先级队列使用的示例：

#include <string>
#include <queue>
#include <iostream>

using namespace std;  // This is to make available the names of things defined in the standard library.

int main()
{
    piority_queue<string> pq; // Creates a priority queue pq to store strings, and initializes the queue to be empty.

    pq.push("the quick");
    pq.push("fox");
    pq.push("jumped over");
    pq.push("the lazy dog");

    // The strings are ordered inside the priority queue in lexicographic (dictionary) order:
    // "fox", "jumped over", "the lazy dog", "the quick"
    //  The lowest priority string is "fox", and the highest priority string is "the quick"

    while (!pq.empty()) {
       cout << pq.top() << endl;  // Print highest priority string
       pq.pop();                    // Remmove highest priority string
    }

    return 0;
}

这个程序的输出是：

the quick
the lazy dog
jumped over
fox

由于队列遵循优先级规则，因此字符串从最高优先级到最低优先级打印。

有时需要创建一个优先级队列来包含用户定义的对象。 在这种情况下，优先级队列需要知道用于确定哪些对象具有最高优先级的比较标准。 这是通过属于重载运算符 () 的类的函数对象来完成的。 重载的 () 充当 < 用于确定优先级。 例如，假设我们要创建一个优先级队列来存储 Time 对象。 Time 对象具有三个字段：小时、分钟、秒：

struct Time {
    int h; 
    int m; 
    int s;
};

class CompareTime {
    public:
    bool operator()(Time& t1, Time& t2) // Returns true if t1 is earlier than t2
    {
       if (t1.h < t2.h) return true;
       if (t1.h == t2.h && t1.m < t2.m) return true;
       if (t1.h == t2.h && t1.m == t2.m && t1.s < t2.s) return true;
       return false;
    }
}

根据上述比较标准存储时间的优先队列将定义如下：

priority_queue<Time, vector<Time>, CompareTime> pq;

Here is a complete program:

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

using namespace std;

struct Time {
    int h; // >= 0
    int m; // 0-59
    int s; // 0-59
};

class CompareTime {
public:
    bool operator()(Time& t1, Time& t2)
    {
       if (t1.h < t2.h) return true;
       if (t1.h == t2.h && t1.m < t2.m) return true;
       if (t1.h == t2.h && t1.m == t2.m && t1.s < t2.s) return true;
       return false;
    }
};

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

    // Array of 4 time objects:

    Time t[4] = { {3, 2, 40}, {3, 2, 26}, {5, 16, 13}, {5, 14, 20}};

    for (int i = 0; i < 4; ++i)
       pq.push(t[i]);

    while (! pq.empty()) {
       Time t2 = pq.top();
       cout << setw(3) << t2.h << " " << setw(3) << t2.m << " " <<
       setw(3) << t2.s << endl;
       pq.pop();
    }

    return 0;
}

该程序从最晚到最早打印时间：

5  16  13
5  14  20
3   2  40
3   2  26

如果我们希望最早的时间具有最高优先级，我们可以像这样重新定义 CompareTime：

class CompareTime {
public:
    bool operator()(Time& t1, Time& t2) // t2 has highest prio than t1 if t2 is earlier than t1
    {
       if (t2.h < t1.h) return true;
       if (t2.h == t1.h && t2.m < t1.m) return true;
       if (t2.h == t1.h && t2.m == t1.m && t2.s < t1.s) return true;
       return false;
    }
};

Answer 4

这段代码可能会有所帮助..

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

class node{
public:
    int age;
    string name;
    node(int a, string b){
        age = a;
        name = b;
    }
};

bool operator<(const node& a, const node& b) {

    node temp1=a,temp2=b;
    if(a.age != b.age)
        return a.age > b.age;
    else{
        return temp1.name.append(temp2.name) > temp2.name.append(temp1.name);
    }
}

int main(){
    priority_queue<node> pq;
    node b(23,"prashantandsoon..");
    node a(22,"prashant");
    node c(22,"prashantonly");
    pq.push(b);
    pq.push(a);
    pq.push(c);

    int size = pq.size();
    for (int i = 0; i < size; ++i)
    {
        cout<<pq.top().age<<" "<<pq.top().name<<"\n";
        pq.pop();
    }
}

输出：

22 prashantonly
22 prashant
23 prashantandsoon..

Answer 5

我们可以定义用户定义的比较器： .下面的代码可以对您有所帮助。

代码片段：

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

struct man
{
  string name;
  int priority; 
};

class comparator
{
 public:
   bool operator()(const man& a, const man& b)
   {
        return a.priority<b.priority;
   }
};

int main()
{
   man arr[5];
   priority_queue<man, vector<man>, comparator> pq;

   for(int i=0; i<3; i++)
   {
     cin>>arr[i].name>>arr[i].priority;
     pq.push(arr[i]);
   }

   while (!pq.empty())
   {
     cout<<pq.top().name<<" "<<pq.top().priority;
     pq.pop();
     cout<<endl;
   }
   return 0;
}

输入：

蝙蝠侠 2
悟空 9
马里奥 4

输出

悟空 9
马里奥 4
蝙蝠侠 2