(第八步) STL: stl_priority_queue容器实现
程序员文章站
2022-05-24 20:50:21
...
priority queue
priority_queue带有权值观念,其内的元素并非依照被推人的次序排列,而是自动依照元素的权值排列(通常权值以实值表示),权值最高者,排在最前面。
priority_queue利用一个max-heap完成,map-heap是一个以vector表现的complete binary tree 。 max-heap可以满足priority_queue所需要的“依权值高低自动递增排序”的特性。
理解完上一节中的max-heap,很容易就理解priority queue的概念。
stl_priority_queue.h
#ifndef _PRIORITY_QUEUE_H_
#define _PRIORITY_QUEUE_H_
#include "../Includes/Functional.h"
#include "../p2_STL_Source/stl_vector.h"
#include "../Includes/Algorithm.h"
namespace mySTL {
// priority queue队列
// 实现max-heap或者min-heap,最好的容器选择为vector实现完全二叉树结构heap
template <class T, class Container = mySTL::vector<T>,
class Compare = mySTL::less<typename Container::value_type>>
class priority_queue {
public:
typedef T value_type;
typedef Container container_type;
typedef typename Container::reference reference;
typedef typename Container::const_reference const_reference;
typedef typename Container::size_type size_type;
private:
container_type container_;
Compare compare_;
public:
explicit priority_queue(const Compare& comp = Compare(),
const Container& ctnr = Container())
: container_(ctnr), compare_(comp) {}
template <class InputIterator>
priority_queue(InputIterator first, InputIterator last,
const Compare& comp = Compare(),
const Container& ctnr = Container())
: container_(ctnr), compare_(comp) {
container_.insert(container_.end(), first, last); // 在end() 位置插入
mySTL::make_heap(container_.begin(), container_.end());
}
bool empty() const {
return container_.empty();
}
size_type size() const {
return container_.size();
}
reference top() {
return container_.front();
}
void push(const value_type& val) {
// 填入,然后改变完全二叉树结构
container_.push_back(val);
mySTL::push_heap(container_.begin(), container_.end(), compare_);
}
void pop() {
// 把根节点下沉,至末尾,然后再弹出
mySTL::pop_heap(container_.begin(), container_.end(), compare_);
container_.pop_back();
}
void swap(priority_queue& x) {
mySTL::swap(container_, x.container_);
mySTL::swap(compare_, x.compare_);
}
public:
template <class T, class Container, class Compare>
friend void swap(priority_queue<T, Container, Compare>& x, priority_queue<T, Container, Compare>& y);
};
template <class T, class Container, class Compare>
void swap(priority_queue<T, Container, Compare>& x, priority_queue<T, Container, Compare>& y) {
x.swap(y);
}
}
#endif
stl_priority_queue_test.h
#pragma once
#include "../p2_STL_Source/stl_priority_queue.h"
#include <queue>
#include <algorithm>
#include <cassert>
#include <string>
namespace mySTL
{
namespace priorityQueueTest
{
template<class T>
using stdPQ = std::priority_queue < T >;
template<class T>
using myPQ = mySTL::priority_queue < T >;
void test01();
void test02();
void test03();
void test04();
}
}
stl_priority_queue_test.cpp
#include "stl_priority_queue_test.h"
using namespace std;
namespace mySTL
{
namespace priorityQueueTest
{
void test01()
{
int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0, -1, -2, -3 };
stdPQ<int> pq1(std::begin(arr), std::end(arr));
myPQ<int> pq2(std::begin(arr), std::end(arr));
cout << "stdPQ is empty: " << boolalpha << pq1.empty()
<< "\tmyPQ is empty: " << pq2.empty() << endl;
while (!pq1.empty() && !pq2.empty()) {
cout << "stdPQ: " << pq1.top() << "\tmyPQ: " << pq2.top() << endl;
pq1.pop(); pq2.pop();
}
cout << "stdPQ is empty: "<<boolalpha << pq1.empty()
<< "\tmyPQ is empty: " << pq2.empty() << endl;
}
void test02()
{
myPQ<std::string> pq;
pq.push("zxh");
cout << pq.top() << endl;
}
void test03()
{
myPQ<int> pq;
auto i = 1;
for (; i != 10; ++i) {
pq.push(i);
}
cout << "size is: " << pq.size() << endl;
for (i = pq.size(); i != 0; --i) {
pq.pop();
}
cout << "size is: " << pq.size() << endl;
}
void test04()
{
myPQ<int> foo, bar;
foo.push(15); foo.push(30); foo.push(10);
bar.push(101); bar.push(202);
cout << "size1 is 3 : " << foo.size() << endl;
cout << "size2 is 2 : " << bar.size() << endl;
foo.swap(bar);
cout << "size1 is 2 : " << foo.size() << endl;
cout << "size2 is 3 : " << bar.size() << endl;
mySTL::swap(foo, bar);
cout << "size1 is 3 : " << foo.size() << endl;
cout << "size2 is 2 : " << bar.size() << endl;
}
}
}
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