时,priority_queue是C++标准库中的容器适配器,用于实现优先级队列(堆)。它基于堆数据结构,可以使用默认容器(vector)或自定义容器,并可以通过自定义比较器来定义元素的优先级。
默认容器: 当在priority_queue中不指定容器类型时,默认使用的容器是vector。vector是C++标准库中的动态数组,具有动态扩展和随机访问的特性。在priority_queue中使用默认容器时,堆被实现为一个最大堆,即根节点为最大值的完全二叉树。默认容器实现了一些成员函数,例如push、pop、top等,可用于操作优先级队列。
自定义比较器: 自定义比较器是priority_queue的一个模板参数,用于指定元素的比较规则,以决定元素的优先级。默认情况下,priority_queue使用的是less比较器,即根据元素的小于比较运算符进行比较。如果希望使用自定义比较器,则可以提供一个函数对象或函数指针作为模板参数,该函数对象或函数指针需要定义元素的比较规则。比较器可以是一个结构体、类、Lambda表达式或普通函数。
在自定义比较器中,比较规则可以根据元素的某个属性进行比较,或者使用元素的自定义比较函数。比较器返回true时,表示第一个元素优先级比第二个元素高。例如,可以定义一个自定义比较器来实现最小堆的优先级队列:
struct MyComparator {
bool operator()(const int& a, const int& b) const {
return a > b; // 自定义比较规则,返回true表示a的优先级比b高
}
};
priority_queue<int, vector<int>, MyComparator> pq;
上述示例中,定义了一个自定义比较器MyComparator,其中使用大于比较运算符来定义比较规则。然后,将自定义比较器作为priority_queue的第三个模板参数传入。
应用场景: priority_queue适用于需要根据元素的优先级进行排序和访问的场景,常见应用包括任务调度、事件处理、最短路径算法、模拟系统等。例如,在任务调度中,可以使用优先级队列来按照任务的优先级进行调度,高优先级的任务会先被执行。
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