优先级队列自定义比较函数

优先级队列自定义比较函数

优先级队列是一种非常常见的数据结构，用于对元素进行排序，并按照一定规则提供高效的访问。在大多数情况下，优先级队列的排序规则是基于元素本身的大小或者关键值大小进行的，但是在某些特殊的情况下，我们往往需要根据我们自己的需求来定义元素之间的排序规则。

对于C++语言，我们可以使用优先级队列容器及自定义比较函数来实现这一目标。在开始讲解如何自定义比较函数之前，我们先简单地介绍一下优先级队列容器。

例子：在STL的优先级队列中存储学生信息并按照成绩排序

首先，我们需要定义学生类，包括学生的姓名和成绩信息：

```cpp

struct Student {

string name;

int grade;

```

接下来，我们可以使用STL的优先级队列容器进行实现，代码如下：

```cpp

#include

#include

using namespace std;

struct Student {

string name;

int grade;

bool operator < (const Student &s) const {

return grade > s.grade; //定义比较函数，按照成绩从大到小排序

}

int main() {

priority_queue pq;

pq.push({"Alice", 90});

pq.push({"Bob", 70});

pq.push({"Charlie", 80});

pq.push({"David", 60});

while (!pq.empty()) {

Student s = pq.top();

pq.pop();

cout << << " " << s.grade << endl; }

return 0;

}

在上述代码中，我们使用了一个简单的学生信息列表，并按照他

们的成绩从大到小的顺序将其排序输出。这是通过重载Student类的

小于号运算符实现的。

可以看到，我们在Student类中定义了一个小于号运算符，用于

比较两个学生对象的成绩大小。同时，我们还需要在定义优先级队列

对象的时候，指定存放元素的类型—`Student`。这样，当我们向优先

级队列中加入Student对象时，就会按照定义的比较方式进行排序。

现在我们来解释一下，在这个例子中是如何定义这个比较函数的。我们看到，这个函数是定义在Student类中的，它返回的是一个布尔值，表示两个对象之间的大小关系。重载小于号运算符的框架如下：```cpp

bool operator < (const T &a, const T &b) {

//返回值： true表示a小于b，false表示a大于等于b。

}

```

因此，我们在本例中定义的比较函数则可以写成如下形式：

```cpp

bool operator < (const Student &s) const {

return grade > s.grade; //定义比较函数，按照成绩从大到

小排序

}

```

这个函数接收一个Student对象`s`作为输入，然后按照`grade`

成绩从大到小的顺序返回它们之间的大小关系。注意，这里是`grade > s.grade`而不是`grade < s.grade`，这是优先级队列容器的一个特点，它会将较小的元素排在后面。

当我们需要在定义优先级队列的时候自定义比较函数时，我们需

要将重载的小于号运算符设定为`public`权限，以便在外部进行调用

和使用。

总结：

自定义优先级队列的比较函数在实际应用中非常常见。通过定义比较函数，我们可以根据自己的需求来实现元素之间的排序，并让优先级队列容器对其进行高效的管理。

在C++语言中，我们可以通过重载小于号运算符，结合使用优先级队列容器来实现不同类型元素之间的排序。在定义实现时，我们需要注意比较函数的返回值，它代表了两个元素之间的大小关系。同时，我们也需要将这个比较函数设置为`public`，以便在外部进行调用和使用。