STL中优先队列的模拟实现与仿函数的介绍

仿函数

上回我们说到，优先队列的实现需要用到仿函数的特性

让我们再回到这里

这里我们发现他传入的用于比较的东西竟然是一个类模板，而不是我们所见到的函数

我们可以先创建一个类，用于比较大小

struct Less
{bool operator()(int x, int y){return x < y;}
};

这里我们创建了一个Less类，并且重载了圆括号，让他比较x<y是否成立

我们可以这样使用

Less ls;
cout << ls(1, 2) << endl;

结果是1

我们单单从cout这一句来看，ls就好像一个函数一样，可以比较1和2的大小，但是实际上是由Less创建的一个对象来比较的

我们把这一句还原

Less ls;
cout << ls(1, 2) << endl;
cout << ls.operator()(1, 2) <<endl;

实际上后面这一句才是原本的样子

如果我们给这个类加上个模板

例如

template<class T>
struct Less
{bool operator()(T x, T y){return x < y;}
};

这样就可以用来比较不止整形的大小了

这样我们就可以在别的类内部通过类模板来传递函数的功能

讲到这我们就明白了，这个仿函数实际上的功能类似于函数指针，是用来传递函数的逻辑的

这样做的好处是我们可以自行定义需要的函数

例如当堆中的数据为自定义类型，通用的less和greater比较就不起作用了，需要自行定义传入了

优先队列的模拟实现

#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>
namespace xu
{template<class T>struct less{bool operator()(const T& left, const T& right){return left < right;}}; // 仿函数的实现template<class T>struct greater{bool operator()(const T& left, const T& right){return left > right;}}; // 仿函数的实现template<class T, class Container = std::vector<T>, class Compare = less<T>>class priority_queue{public:// 创造空的优先级队列priority_queue() : c() {}template<class Iterator>priority_queue(Iterator first, Iterator last): c(first, last){// 将c中的元素调整成堆的结构int count = c.size();int root = ((count - 2) >> 1);for (; root >= 0; root--)AdjustDown(root);}void push(const T& data){c.push_back(data);AdjustUP(c.size() - 1);}void pop(){if (empty())return;swap(c.front(), c.back());c.pop_back();AdjustDown(0);}size_t size()const{return c.size();}bool empty()const{return c.empty();}const T& top()const{return c.front();}private:// 向上调整void AdjustUP(int child){int parent = ((child - 1) >> 1);while (child){if (Compare()(c[parent], c[child])){swap(c[child], c[parent]);child = parent;parent = ((child - 1) >> 1);}else{return;}}}// 向下调整void AdjustDown(int parent){size_t child = parent * 2 + 1;while (child < c.size()){// 找以parent为根的较大的孩子if (child + 1 < c.size() && Compare()(c[child], c[child + 1]))child += 1;// 检测双亲是否满足情况if (Compare()(c[parent], c[child])){swap(c[child], c[parent]);parent = child;child = parent * 2 + 1;}elsereturn;}}private:Container c;};
}