為什么向量被用作優先隊列的第二個參數？

Question

為什么當priority_queue 用於單一數據類型時，比如'int'，我們這樣初始化它： priority_queue<int> ; 但是，當它用一對初始化時，我們添加第二個類型為向量priority_queue<pair<int,int>, vector<pair<int,int>>>的參數？

此外，我注意到添加指定排序的第三個參數的幾種方法。

方法 1 - 結構

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);

我的問題

1. 為什么priority_queue的第二個參數是一個vector ？ 這是什么意思，什么時候需要指定第二個參數？
2. 在方法 2 中，為什么這個 lambda 需要decltype ？
3. 方法2中，為什么leaderBoard需要用(myComp)初始化
4. 在方法 2 中，為什么不能直接將我的 lambda 指定為第三個參數？
5. A.second > B.second和A.second < B.second什么區別？ 你怎么記得哪個是升序，哪個是降序？

Answer 1

為什么當priority_queue與單一數據類型一起使用時，比如'int'，我們這樣初始化它： priority_queue<int> [...]？

因為std::priority_queue是一個 class 模板，定義如下：

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

如您所見，您可以僅提供T實例化此 class ，因為類型的 rest 將被默認。 您可以在此處閱讀有關模板默認 arguments 的更多信息。

但是，當它用一對初始化時，我們添加第二個類型為向量priority_queue<pair<int,int>, vector<pair<int,int>>>的參數？

因為有人想要明確。 priority_queue<pair<int, int>>等價於priority_queue<pair<int,int>, vector<pair<int,int>>> ，因為第二個模板類型（ vector<pair<int, int>> ）將是默認存在。

1. 為什么priority_queue的第二個參數是向量？ 這是什么意思，什么時候需要指定第二個參數？

我們不需要明確指定它。 第二個模板參數是用於數據內部表示的類型。 std::priority_queue是一個容器適配器，這意味着它本身不是一個容器 - 它使用一些其他容器並用某種實用程序包裝它。

2. 在方法 2 中，為什么這個 lambda 需要 decltype？

因為你需要提供一個type 。 myCompare是一個struct ，所以它是一個類型的名稱。 myComp不是一個類型，它是一個變量。 你想得到它聲明的類型嗎？ 使用decltype 。

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

因為你不能默認構造一個 object 給定decltype的 lambda （ 這在 C++20 中得到了放松）。 您需要使用以下構造函數：

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

它期望將用作比較器的可調用對象（在本例中為 lambda）。

4. 在方法 2 中，為什么不能直接將我的 lambda 指定為第三個參數？

你的意思是作為第三個template參數？ 因為到目前為止，lambdas 不能在未評估的上下文中使用，而為模板提供類型就是其中之一。

5.1。 A.second > B.second和A.second < B.second什么區別？

差別相當明顯。 一個檢查A.second是否大於第二個參數，另一個檢查是否相反。 它通常用於排序（用於比較元素）。

5.2 你怎么記得哪個是升序，哪個是降序？

這很容易 - C++的概念是在左側參數和右側參數之間使用< ，如下所示： left_hand_side < right_hand_side 。

Answer 2

為什么priority_queue的第二個參數是向量？

您可以使用任何滿足某些要求的容器。 vector是一個合理的默認選擇。

這是什么意思，什么時候需要指定第二個參數？

如果要更改其默認值，或者要指定第三個。 std::priority_queue<std::pair<int,int>>是沒有指定第二個參數的有效類型。

在方法 2 中，為什么這個 lambda 需要 decltype？

如果要使用自定義比較器，則必須將其類型指定為第三個模板參數。 每個 lambda 都有自己獨特的類型，獲得它的唯一方法是通過decltype 。

方法2中，為什么object排行榜需要用（myComp）初始化

因為可以默認構造基於struct的比較器，但基於 lambda 的比較器不能。 相關的構造函數是

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

如果您不提供compare ，則使用Compare() 。 myCompare()是一個有效值，而decltype(myComp)()不是。

在方法 2 中，為什么不能直接將我的 lambda 指定為第三個參數？

您需要一個類型，而不是該類型的值。

A.second > B.second 和 A.second < B.second 有什么區別？

交換 arguments 的順序（或等價的<和> ）將最小堆轉換為最大堆，反之亦然，即該順序確定.top()將返回哪個元素，最小或最大。

Answer 3

方法2中，為什么object排行榜需要用（myComp）初始化

這取決於您使用的 C++ 標准。 在 C++20 之前，您需要將由 lambda 表達式創建的仿函數傳遞給priority_queue構造函數，因為在 C++20 之前的 lambdas 不是默認可構造的。

從 C++20 開始，您可以編寫：

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

它會正常工作，因為編譯器知道 lambda 的類型 - 由decltype(myComp)指定，並且它可以調用其默認 ctor。

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在方法 2 中，為什么不能直接將我的 lambda 指定為第三個參數？

是的，你可以，但你仍然需要使用decltype來獲取比較器類型：

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;