Wie kann ich Min stl priority_queue erstellen?


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Die Standard-Warteschlange mit STL-Priorität ist Max (die Funktion Top gibt das größte Element zurück).

Nehmen wir der Einfachheit halber an, dass es sich um eine Prioritätswarteschlange mit int-Werten handelt.

Antworten:


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Verwenden Sie std::greaterals Vergleichsfunktion:

std::priority_queue<int, std::vector<int>, std::greater<int> > my_min_heap;

4
@eriks Sie haben einige Optionen. Entweder definiert Ihre Klasse operator>, was mit Charme funktionieren würde std::greater. Sie können auch Ihren eigenen Funktor schreiben, anstatt std::greaterwenn Sie möchten.
AraK

2
@AraK, ich denke du meinst operator<;)
Peter Alexander

15
Es ist erwähnenswert, dass Sie zur Verwendung von std ::
Greater

3
@CarryonSmiling In der Standardvorlagenbibliothek erfüllen die Klassen vectorund dequedie Anforderungen, die ein zugrunde liegender Container für eine priority_queue erfüllen muss. Sie können auch eine benutzerdefinierte Containerklasse verwenden. Eine ausführliche Erklärung finden Sie unter cplusplus.com/reference/queue/priority_queue
Tanmay Garg

3
Kann jemand erklären, warum min heap mehr <int> und nicht weniger <int> verwendet?
Telenoobies

45

Eine Möglichkeit wäre, einen geeigneten Komparator zu definieren, mit dem die normale Prioritätswarteschlange so bearbeitet werden kann, dass ihre Priorität umgekehrt wird:

 #include <iostream>  
 #include <queue>  
 using namespace std;  

 struct compare  
 {  
   bool operator()(const int& l, const int& r)  
   {  
       return l > r;  
   }  
 };  

 int main()  
 {  
     priority_queue<int,vector<int>, compare > pq;  

     pq.push(3);  
     pq.push(5);  
     pq.push(1);  
     pq.push(8);  
     while ( !pq.empty() )  
     {  
         cout << pq.top() << endl;  
         pq.pop();  
     }  
     cin.get();  
 }

Welches würde 1, 3, 5, 8 jeweils ausgeben.

Einige Beispiele für die Verwendung von Prioritätswarteschlangen über STL- und Sedgewick-Implementierungen finden Sie hier .


1
Können Sie bitte erklären, warum wir l> r und nicht l <r verwenden, um eine Warteschlange mit minimaler Priorität zu implementieren?
Dhruv Mullick

3
Der Standardkomparator für die Prioritätswarteschlange ist l <r. Sie können dies im Standardparameter des Konstruktors sehen . Wenn Sie l> r oder r <l tun, erhalten Sie das Gegenteil.
Diaa

1
@AndyUK Hallo, warum verwenden Sie eine Struktur zum Implementieren des Vergleichsoperators? Vielen Dank im Voraus
VRE

Die Standardprioritätswarteschlange in C ++ ist eine Warteschlange mit maximaler Priorität.
qwr

30

Der dritte Vorlagenparameter für priority_queueist der Komparator. Stellen Sie es ein greater.

z.B

std::priority_queue<int, std::vector<int>, std::greater<int> > max_queue;

Sie müssen #include <functional>für std::greater.


@ Potatoswatter: das ist nicht immer der Fall.
Moha das allmächtige Kamel

11
Dies ist besser als die akzeptierte Antwort, da auch erwähnt wird, dass #include <functional>
reggaeguitar

22

Sie können dies auf verschiedene Arten tun:
1. Verwenden greaterals Vergleichsfunktion:

 #include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

int main()
{
    priority_queue<int,vector<int>,greater<int> >pq;
    pq.push(1);
    pq.push(2);
    pq.push(3);

    while(!pq.empty())
    {
        int r = pq.top();
        pq.pop();
        cout<<r<< " ";
    }
    return 0;
}

2. Einfügen von Werten durch Ändern des Vorzeichens (mit Minus (-) für positive Zahl und Plus (+) für negative Zahl:

int main()
{
    priority_queue<int>pq2;
    pq2.push(-1); //for +1
    pq2.push(-2); //for +2
    pq2.push(-3); //for +3
    pq2.push(4);  //for -4

    while(!pq2.empty())
    {
        int r = pq2.top();
        pq2.pop();
        cout<<-r<<" ";
    }

    return 0;
}

3. Verwenden einer benutzerdefinierten Struktur oder Klasse:

struct compare
{
    bool operator()(const int & a, const int & b)
    {
        return a>b;
    }
};

int main()
{

    priority_queue<int,vector<int>,compare> pq;
    pq.push(1);
    pq.push(2);
    pq.push(3);

    while(!pq.empty())
    {
        int r = pq.top();
        pq.pop();
        cout<<r<<" ";
    }

    return 0;
}

4. Mit einer benutzerdefinierten Struktur oder Klasse können Sie priority_queue in beliebiger Reihenfolge verwenden. Angenommen, wir möchten die Menschen in absteigender Reihenfolge nach ihrem Gehalt und, wenn sie gebunden sind, nach ihrem Alter sortieren.

    struct people
    {
        int age,salary;

    };
    struct compare{
    bool operator()(const people & a, const people & b)
        {
            if(a.salary==b.salary)
            {
                return a.age>b.age;
            }
            else
            {
                return a.salary>b.salary;
            }

    }
    };
    int main()
    {

        priority_queue<people,vector<people>,compare> pq;
        people person1,person2,person3;
        person1.salary=100;
        person1.age = 50;
        person2.salary=80;
        person2.age = 40;
        person3.salary = 100;
        person3.age=40;


        pq.push(person1);
        pq.push(person2);
        pq.push(person3);

        while(!pq.empty())
        {
            people r = pq.top();
            pq.pop();
            cout<<r.salary<<" "<<r.age<<endl;
    }
  1. Das gleiche Ergebnis kann durch Überlastung des Bedieners erzielt werden:

    struct people
    {
    int age,salary;
    
    bool operator< (const people & p)const
    {
        if(salary==p.salary)
        {
            return age>p.age;
        }
        else
        {
            return salary>p.salary;
        }
    }};

    In der Hauptfunktion:

    priority_queue<people> pq;
    people person1,person2,person3;
    person1.salary=100;
    person1.age = 50;
    person2.salary=80;
    person2.age = 40;
    person3.salary = 100;
    person3.age=40;
    
    
    pq.push(person1);
    pq.push(person2);
    pq.push(person3);
    
    while(!pq.empty())
    {
        people r = pq.top();
        pq.pop();
        cout<<r.salary<<" "<<r.age<<endl;
    }

Meinen Sie nicht bool operator > (const people & p)const in 5) Operatorüberladung
Rockstar5645

1
Eigentlich funktioniert dein Recht, 5) funktioniert, es ist einfach komisch, ich habe noch nie so eine <Überladung gesehen , es ist besser zu überladen >und zu benutzengreater<people>
Rockstar5645

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In C ++ 11 können Sie der Einfachheit halber auch einen Alias ​​erstellen:

template<class T> using min_heap = priority_queue<T, std::vector<T>, std::greater<T>>;

Und benutze es so:

min_heap<int> my_heap;

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Eine Möglichkeit, dieses Problem zu lösen, besteht darin, das Negativ jedes Elements in der priority_queue zu verschieben, damit das größte Element zum kleinsten Element wird. Nehmen Sie zum Zeitpunkt der Pop-Operation die Negation jedes Elements.

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main(){
    priority_queue<int> pq;
    int i;

// push the negative of each element in priority_queue, so the largest number will become the smallest number

    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        cin>>j;
        pq.push(j*-1);
    }

    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        cout<<(-1)*pq.top()<<endl;
        pq.pop();
    }
}

3

Basierend auf vor allem Antworten habe ich einen Beispielcode zum Erstellen einer Prioritätswarteschlange erstellt. Hinweis: Es funktioniert mit C ++ 11 und höheren Compilern

#include <iostream>
#include <vector>
#include <iomanip>
#include <queue>

using namespace std;

// template for prirority Q
template<class T> using min_heap = priority_queue<T, std::vector<T>, std::greater<T>>;
template<class T> using max_heap = priority_queue<T, std::vector<T>>;

const int RANGE = 1000;

vector<int> get_sample_data(int size);

int main(){
  int n;
  cout << "Enter number of elements N = " ; cin >> n;
  vector<int> dataset = get_sample_data(n);

  max_heap<int> max_pq;
  min_heap<int> min_pq;

  // Push data to Priority Queue
  for(int i: dataset){
    max_pq.push(i);
    min_pq.push(i);
  }

  while(!max_pq.empty() && !min_pq.empty()){
    cout << setw(10) << min_pq.top()<< " | " << max_pq.top() << endl;
    min_pq.pop();
    max_pq.pop();
  }

}


vector<int> get_sample_data(int size){
  srand(time(NULL));
  vector<int> dataset;
  for(int i=0; i<size; i++){
    dataset.push_back(rand()%RANGE);
  }
  return dataset;
}

Ausgabe des obigen Codes

Enter number of elements N = 4

        33 | 535
        49 | 411
       411 | 49
       535 | 33

1

Wir können dies auf verschiedene Arten tun.

Verwenden des Vorlagenkomparatorparameters

    int main() 
    {
      priority_queue<int, vector<int>, greater<int> > pq;

      pq.push(40);
      pq.push(320);
      pq.push(42);
      pq.push(65);
      pq.push(12);

      cout<<pq.top()<<endl;
      return 0;
    }

Verwenden der verwendeten definierten Compartor-Klasse

     struct comp
     {
        bool operator () (int lhs, int rhs)
        {
           return lhs > rhs;
        }
     };

    int main()
    {
       priority_queue<int, vector<int>, comp> pq;

       pq.push(40);
       pq.push(320);
       pq.push(42);
       pq.push(65);
       pq.push(12);

       cout<<pq.top()<<endl;

       return 0;
    }
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