優先隊列實現說明

Question

我正在從《競爭編程》一書中閱讀Dijkstra的算法。在實現程序中，他們寫了這樣的東西：

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

如果我們將整數s作為源，則該實現將按如下所示推對（cost，source）（節點從1到n編號）：

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

我的問題是，我們在優先級隊列中推送了一對成本和節點。 但是，在priority_queue聲明中，其他兩個參數（即vector和Greater）正在做什么？

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

我試圖聲明類似：

priority_queue< ii > pq ;

並且代碼可以正常工作（在我嘗試過的那些測試用例上）。

誰能告訴我聲明的含義：

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

上面的聲明和

priority_queue< ii > pq ;

宣言 ？

Answer 1

因此，模板類的聲明是這樣的：

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

應該有三個模板參數。 第一個“ T”是元素的類型（在您的情況下為ii）。 第二個參數是我所謂的“基礎容器”。 您會看到，priority_queue是一個適配器，即它在向您提供另一組操作的同時秘密使用了其他容器。 （您可能希望在Wikipedia上查找“適配器模式”。）出於性能方面的考慮，可以告訴編譯器應在下面使用哪個容器。 可以使用標准庫中的類， deque和vector 。 有關容器類的要求，請參見此處 。

現在，比較器是用於定義元素順序的工具。 它可以是函數指針，也可以是帶有括號運算符的類。 它采用您元素類型的兩個參數，如果第一個元素應出現在隊列中的第二個元素之后，則返回（布爾）“ true”。 當您要更改默認順序或使用某些特殊方式對元素進行排序時，此功能很有用。

例如，請參見下面的簡單示例

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，隊列應容納std::vector vector-滿載的汽車（按發動機排量排序）。

如果模板參數列表中有類似class Container = vector<T> ，則當您不說基礎容器類型是什么時，編譯器會為您填充std::vector<T> 。 這就是為什么您只能說priority_queue<ii> ； 編譯器將其擴展到priority_queue<ii,vector<ii>,less<ii>> 。 在您的示例中，這本書的作者明確地使用了greater<ii> ，因此隊列應將最小的元素放在前面。 這是有道理的，因為在Dijkstra的算法中，您對成本最低的路徑感興趣。 priority_queue<ii>默認情況下使用less<ii> ，因此現在隊列會將具有最大cose的路徑放在前面，這沒有任何意義。

附帶說明，您可能會發現代碼實際上是typedef pair<int,int> ii 。 #define指令告訴預處理器用“ ii”替換每pair<int,int> ，這根本沒有幫助。 Typedef告訴編譯器“ ii”表示pait<int,int> 。