设置 priority_queue 容器的优点

Question

使用 stl priority_queue 可以设置底层容器，例如 vector。为 stl priority_queue 指定容器有哪些好处？

Answer 1

设置底层容器可以分离出两个逻辑上独立的关注点：

1. 如何存储构成优先级队列（容器）的实际元素，以及
2. 如何组织这些元素以有效地实现优先级队列（priority_queue 适配器类）。

例如，vector 的标准实现在其容量远大于其实际大小时不需要缩小自身。这意味着如果您有一个由vector 支持的优先级队列，那么如果您将大量元素排入队列然后将它们全部出列，则最终可能会浪费内存，因为vector 将保留其旧容量。另一方面，如果您实现自己的 shrinking_vector 类，该类确实在需要时减少了其容量，您可以获得priority_queue 接口的所有好处，同时更有效地使用存储。

另一个可能的例子 - 您可能想要更改正在使用的分配器，以便从特殊的资源池中分配优先级队列的元素。您可以通过使用自定义分配器将priority_queue 的容器类型设置为vector 来做到这一点。

再想一想 - 假设您正在存储一个 priority_queue 的非常大的对象，这些对象的复制时间非常长。在这种情况下，vector 动态调整自身大小并复制其旧元素（或至少在 C++03 编译器中）这一事实可能是您不愿意支付的。因此，您可以切换到其他类型，可能是 deque，它会在调整大小时努力不复制元素，并且可以实现一些重大的性能提升。

希望这会有所帮助！

Answer 2

priority_queue 类是adapter pattern 的一个示例。它提供了一种在现有数据集上提供优先级队列服务的方法。作为适配器，它实际上需要一个底层容器。默认情况下，它指定vector。 （来自here）。

就优势而言，它只是更灵活。 priority_queue 使用后备存储的以下方法，并要求它支持随机访问迭代器。

• front
• push_back
• pop_back

通过将其作为适配器提供，您可以通过提供不同的实现来控制性能特征。

在 STL 中实现此功能的两个示例是 vector 和 deque。它们都具有不同的性能特征。例如，vector 通常在内存中是连续的，而deque 通常不是。向量中的push_back 操作仅是摊销的常数时间（它可能必须重新分配向量），而对于deque，它是在常数时间中指定的。