帶有自定義比較器的最小優先級隊列

Question

我正在使用優先級隊列的排序功能。 該函數是模板化的，並帶有自定義比較器：

template <class T, class Comparator>
void sort (std::vector<T>& myArray, Comparator comp) {}

該函數創建一個優先級隊列：

std::priority_queue<T, std::vector<T>, Comparator > pQueue;

當前， top()和pop()返回並彈出最高值。

但是，我正在尋找一個最小優先級隊列，該隊列在使用top()和pop()函數時返回並彈出最低值。 我應該怎么做呢？

Answer 1

std::priority_queue是最大堆（默認情況下），並且只有最大的元素可用。 如果希望它是最小堆，則需要反轉排序條件。 因此，如果a < b時comp(a, b)返回true ，則我們需要交換a和b來將std::priority_queue轉換為最小堆。 看起來像

template <class T, class Comparator>
void sort (std::vector<T>& myArray, Comparator comp)
{
    auto comp_reverse = [](const auto& lhs, const auto& rhs){ return comp(rhs, lhs); };
    std::priority_queue<T, std::vector<T>, decltype(comp_reverse)> pQueue;
    //...
}

Answer 2

只需交換提供給Comparator對象的參數即可：

auto cmp = [](auto a, auto b) { return Comparator()(b, a); };
std::priority_queue<int, std::vector<int>, decltype(cmp)> pq(cmp);

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請注意，您的Comparator （即std::priority_queue的Compare ）必須提供嚴格的弱排序 。

提供嚴格的弱排序的Compare類型。

但是，lambda表達式

auto cmp = [](auto a, auto b) { return !Comparator()(a, b); };

可能無法提供嚴格的弱排序。 例如，如果將Comparator()(a, b)定義為a < b ，則!Comparator()(a, b)等效於!(a < b) ，后者又等效於a >= b和a > b絕對不同。

與>運算符不同， >=運算符是二進制關系 ¹ ，由於嚴格意義 ²不成立，因此不提供嚴格的弱排序 ，因為a >= a是正確a >= a ，也就是說，它實際上是自反 ³ 。

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^{（1） 二進制關系只是二進制謂詞 ，即具有兩個參數的布爾函數，例如，關系運算符或std::less<int>的operator()成員函數。}

^{（2）如果二進制關系對某個元素及其本身不成立 ，則稱為嚴格關系，例如< ，因為a < a從未成立。}

^{（3）如果始終對元素及其本身成立二進制關系，則稱其為自反關系，例如<= ，因為a <= a始終成立。}

Answer 3

將比較器包裹在交換參數順序的東西中。

a < b等於b > a 。

template <typename Comparator>
struct invert
{
     template <typename Right, typename Left>
     bool operator()(Right&& rhs, Left&& lhs)
     { return comp(std::forward<Left>(lhs), std::forward<Right>(rhs)); }
     Comparator comp;
};

template <class T, class Comparator>
void sort (std::vector<T>& myArray, Comparator comp) 
{
    std::priority_queue<T, std::vector<T>, invert<Comparator> > pQueue(comp);
    // ...
}