为什么向量被用作优先队列的第二个参数？

Question

为什么当priority_queue 用于单一数据类型时，比如'int'，我们这样初始化它： priority_queue<int> ; 但是，当它用一对初始化时，我们添加第二个类型为向量priority_queue<pair<int,int>, vector<pair<int,int>>>的参数？

此外，我注意到添加指定排序的第三个参数的几种方法。

方法 1 - 结构

struct myCompare {
   bool operator()(const pair<int, int>& A, const pair<int, int>& B) {
       return A.second < B.second;
   }
};

priority_queue<pair<int, int>, vector<pair<int, int>>, myCompare> leaderBoard;

方法 2 - Lambda

auto myComp = [](const pair<int, int>& A, const pair<int, int>& B) 
              {return A.second < B.second;};

priority_queue<pair<int, int>, vector<pair<int, int>>, decltype(myComp)> leaderBoard(myComp);

我的问题

1. 为什么priority_queue的第二个参数是一个vector ？ 这是什么意思，什么时候需要指定第二个参数？
2. 在方法 2 中，为什么这个 lambda 需要decltype ？
3. 方法2中，为什么leaderBoard需要用(myComp)初始化
4. 在方法 2 中，为什么不能直接将我的 lambda 指定为第三个参数？
5. A.second > B.second和A.second < B.second什么区别？ 你怎么记得哪个是升序，哪个是降序？

Answer 1

为什么当priority_queue与单一数据类型一起使用时，比如'int'，我们这样初始化它： priority_queue<int> [...]？

因为std::priority_queue是一个 class 模板，定义如下：

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

如您所见，您可以仅提供T实例化此 class ，因为类型的 rest 将被默认。 您可以在此处阅读有关模板默认 arguments 的更多信息。

但是，当它用一对初始化时，我们添加第二个类型为向量priority_queue<pair<int,int>, vector<pair<int,int>>>的参数？

因为有人想要明确。 priority_queue<pair<int, int>>等价于priority_queue<pair<int,int>, vector<pair<int,int>>> ，因为第二个模板类型（ vector<pair<int, int>> ）将是默认存在。

1. 为什么priority_queue的第二个参数是向量？ 这是什么意思，什么时候需要指定第二个参数？

我们不需要明确指定它。 第二个模板参数是用于数据内部表示的类型。 std::priority_queue是一个容器适配器，这意味着它本身不是一个容器 - 它使用一些其他容器并用某种实用程序包装它。

2. 在方法 2 中，为什么这个 lambda 需要 decltype？

因为你需要提供一个type 。 myCompare是一个struct ，所以它是一个类型的名称。 myComp不是一个类型，它是一个变量。 你想得到它声明的类型吗？ 使用decltype 。

3. 在方法 2 中，为什么需要使用(myComp)初始化 object 排行榜？

因为你不能默认构造一个 object 给定decltype的 lambda （ 这在 C++20 中得到了放松）。 您需要使用以下构造函数：

explicit priority_queue(const Compare& compare)
    : priority_queue(compare, Container()) { }

它期望将用作比较器的可调用对象（在本例中为 lambda）。

4. 在方法 2 中，为什么不能直接将我的 lambda 指定为第三个参数？

你的意思是作为第三个template参数？ 因为到目前为止，lambdas 不能在未评估的上下文中使用，而为模板提供类型就是其中之一。

5.1。 A.second > B.second和A.second < B.second什么区别？

差别相当明显。 一个检查A.second是否大于第二个参数，另一个检查是否相反。 它通常用于排序（用于比较元素）。

5.2 你怎么记得哪个是升序，哪个是降序？

这很容易 - C++的概念是在左侧参数和右侧参数之间使用< ，如下所示： left_hand_side < right_hand_side 。

Answer 2

为什么priority_queue的第二个参数是向量？

您可以使用任何满足某些要求的容器。 vector是一个合理的默认选择。

这是什么意思，什么时候需要指定第二个参数？

如果要更改其默认值，或者要指定第三个。 std::priority_queue<std::pair<int,int>>是没有指定第二个参数的有效类型。

在方法 2 中，为什么这个 lambda 需要 decltype？

如果要使用自定义比较器，则必须将其类型指定为第三个模板参数。 每个 lambda 都有自己独特的类型，获得它的唯一方法是通过decltype 。

方法2中，为什么object排行榜需要用（myComp）初始化

因为可以默认构造基于struct的比较器，但基于 lambda 的比较器不能。 相关的构造函数是

priority_queue() : priority_queue(Compare(), Container()) { }
priority_queue(const Compare& compare) : priority_queue(compare, Container()) { }

如果您不提供compare ，则使用Compare() 。 myCompare()是一个有效值，而decltype(myComp)()不是。

在方法 2 中，为什么不能直接将我的 lambda 指定为第三个参数？

您需要一个类型，而不是该类型的值。

A.second > B.second 和 A.second < B.second 有什么区别？

交换 arguments 的顺序（或等价的<和> ）将最小堆转换为最大堆，反之亦然，即该顺序确定.top()将返回哪个元素，最小或最大。

Answer 3

方法2中，为什么object排行榜需要用（myComp）初始化

这取决于您使用的 C++ 标准。 在 C++20 之前，您需要将由 lambda 表达式创建的仿函数传递给priority_queue构造函数，因为在 C++20 之前的 lambdas 不是默认可构造的。

从 C++20 开始，您可以编写：

priority_queue<pair<int, int>, vector<pair<int, int>>, decltype(myComp)> leaderBoard;

它会正常工作，因为编译器知道 lambda 的类型 - 由decltype(myComp)指定，并且它可以调用其默认 ctor。

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在方法 2 中，为什么不能直接将我的 lambda 指定为第三个参数？

是的，你可以，但你仍然需要使用decltype来获取比较器类型：

priority_queue<pair<int, int>, vector<pair<int, int>>, 
     decltype( [](const pair<int, int>& A, const pair<int, int>& B) 
              {return A.second < B.second;} ) > leaderBoard;