优先队列实现说明

Question

我正在从《竞争编程》一书中阅读Dijkstra的算法。在实现程序中，他们写了这样的东西：

#define pair<int,int> ii;
priority_queue< ii,vector<ii>,greater<ii> > pq ;

如果我们将整数s作为源，则该实现将按如下所示推对（cost，source）（节点从1到n编号）：

pq.push(ii(0,s)) ;

我的问题是，我们在优先级队列中推送了一对成本和节点。 但是，在priority_queue声明中，其他两个参数（即vector和Greater）正在做什么？

priority_queue< ii,vector<ii>,greater<ii> > pq ;

我试图声明类似：

priority_queue< ii > pq ;

并且代码可以正常工作（在我尝试过的那些测试用例上）。

谁能告诉我声明的含义：

priority_queue< ii,vector<ii>,greater<ii> > pq ;

上面的声明和

priority_queue< ii > pq ;

宣言 ？

Answer 1

因此，模板类的声明是这样的：

template <class T, class Container = vector<T>, class Compare = less<typename Container::value_type> > class priority_queue;

应该有三个模板参数。 第一个“ T”是元素的类型（在您的情况下为ii）。 第二个参数是我所谓的“基础容器”。 您会看到，priority_queue是一个适配器，即它在向您提供另一组操作的同时秘密使用了其他容器。 （您可能希望在Wikipedia上查找“适配器模式”。）出于性能方面的考虑，可以告诉编译器应在下面使用哪个容器。 可以使用标准库中的类， deque和vector 。 有关容器类的要求，请参见此处 。

现在，比较器是用于定义元素顺序的工具。 它可以是函数指针，也可以是带有括号运算符的类。 它采用您元素类型的两个参数，如果第一个元素应出现在队列中的第二个元素之后，则返回（布尔）“ true”。 当您要更改默认顺序或使用某些特殊方式对元素进行排序时，此功能很有用。

例如，请参见下面的简单示例

struct car{
    car(double engine_displ):_engine_displ(engine_displ) {} 
    double _engine_displ;
};
bool cmp_cars(car one, car other){
    return one._engine_displ < other._engine_displ;
}
//..somewhere else
std::priority_queue<car, std::vector<car>, cmp_cars> pq;

然后，队列应容纳std::vector vector-满载的汽车（按发动机排量排序）。

如果模板参数列表中有类似class Container = vector<T> ，则当您不说基础容器类型是什么时，编译器会为您填充std::vector<T> 。 这就是为什么您只能说priority_queue<ii> ； 编译器将其扩展到priority_queue<ii,vector<ii>,less<ii>> 。 在您的示例中，这本书的作者明确地使用了greater<ii> ，因此队列应将最小的元素放在前面。 这是有道理的，因为在Dijkstra的算法中，您对成本最低的路径感兴趣。 priority_queue<ii>默认情况下使用less<ii> ，因此现在队列会将具有最大cose的路径放在前面，这没有任何意义。

附带说明，您可能会发现代码实际上是typedef pair<int,int> ii 。 #define指令告诉预处理器用“ ii”替换每pair<int,int> ，这根本没有帮助。 Typedef告诉编译器“ ii”表示pait<int,int> 。