STL priority_queue<pair> 与 map答案

【问题标题】：STL priority_queue<pair> vs. mapSTL priority_queue<pair> 与 map
【发布时间】：2015-01-12 09:00:14
【问题描述】：

我需要一个优先级队列来存储每个键的值，而不仅仅是键。我认为可行的选项是std::multi_map<K,V>，因为它按键顺序迭代，或者std::priority_queue<std::pair<K,V>>，因为它在V 之前按K 排序。除了个人偏好之外，我有什么理由更喜欢其中一个吗？它们真的是一样的吗，还是我错过了什么？

【问题讨论】：

std::priority_queue<T> 默认情况下将您的元素存储为 std::vector<T> ，除非您指定不同。它只是容器的适配器，而不是容器本身。
@pkrysiak 对。我的意思是使用默认的矢量支持的
然后问题基本上衰减到this one
就我个人而言，我会选择界面最好的那个来完成你想做的事情。
@pkrysiak std::priority_queue 与预排序向量不同，因为它允许 O(log N) 插入。不过，如果不需要插入，则更可取。

标签： c++ stl priority-queue

【解决方案1】：

优先级队列最初在 O(N) 时间内排序，然后按降序迭代所有元素需要 O(N log N) 时间。它在幕后存储在std::vector 中，因此在大O 行为之后只有一个很小的系数。不过，其中一部分是在向量内移动元素。如果sizeof (K) 或sizeof (V) 很大，会慢一些。

std::map 是一棵红黑树（在通用实践中），因此插入元素需要 O(N log N) 时间，并在每次插入后保持它们的排序。它们存储为链接节点，因此每个项目都会产生malloc 和free 开销。然后需要 O(N) 时间来迭代它们并破坏结构。

优先级队列总体上应该有更好的性能，但它对你的使用有更大的限制：数据项在迭代过程中会移动，你只能迭代一次。

如果您在迭代时不需要插入新项目，当然可以使用std::sort 和std::vector。这应该比priority_queue 的性能要好一些。

与性能方面的大多数事情一样，唯一确定的判断方法是同时尝试（使用真实世界的测试用例）和测量。

顺便说一句，为了最大限度地提高性能，您可以定义一个自定义比较函数来忽略 V 并仅比较 pair<K,V> 中的 K。

【讨论】：

优先级队列不是按O(n log n)时间排序的，而不是O(n)时间排序的吗？
@Iamanon 没有完全排序。形成 PQ 的顺序是 O(n)，而按每个顺序删除元素是 O(log n)。
@Potatoswatter 我认为插入红黑树是 O(log N)。
@RomanByshko O(N log N) 对于所有 N 个元素。