为什么向量被用作优先队列的第二个参数？

Question

为什么当priority_queue 用于单一数据类型时，比如'int'，我们这样初始化它：priority_queue<int>;但是，当它用一对初始化时，我们添加了第二个向量类型的参数priority_queue<pair<int,int>, vector<pair<int,int>>>?

另外，我注意到添加第三个参数指定排序的几种方法。

方法一 - 结构体

struct myCompare {
   bool operator()(const pair<int, int>& A, const pair<int, int>& B) {
       return A.second < B.second;
   }
};

priority_queue<pair<int, int>, vector<pair<int, int>>, myCompare> leaderBoard;

方法 2 - Lambda

auto myComp = [](const pair<int, int>& A, const pair<int, int>& B) 
              {return A.second < B.second;};

priority_queue<pair<int, int>, vector<pair<int, int>>, decltype(myComp)> leaderBoard(myComp);

我的问题

1. 为什么priority_queue的第二个参数是vector？这是什么意思？何时需要指定第二个参数？
2. 在方法 2 中，为什么这个 lambda 需要 decltype？
3. 在方法2中，为什么对象leaderBoard需要初始化为(myComp)
4. 在方法 2 中，为什么不能直接将我的 lambda 指定为第三个参数？
5. A.second > B.second 和A.second < B.second 有什么区别？你怎么记得哪个是升序，哪个是降序？

Answer 1

为什么当priority_queue 用于单一数据类型时，比如'int'，我们这样初始化它：priority_queue<int> [...]？

因为std::priority_queue是一个类模板，定义如下：

template<
    class T,
    class Container = std::vector<T>,
    class Compare = std::less<typename Container::value_type>
> class priority_queue;

如您所见，您可以仅提供 T 来实例化此类，因为其余类型将被默认设置。你可以阅读更多关于template default arguments here的信息。

但是，当它用一对初始化时，我们添加第二个向量类型的参数priority_queue<pair<int,int>, vector<pair<int,int>>>?

因为有人想表达清楚。 priority_queue<pair<int, int>> 等价于priority_queue<pair<int,int>, vector<pair<int,int>>>，因为第二个模板类型 (vector<pair<int, int>>) 默认会出现。

1. 为什么priority_queue的第二个参数是向量？这是什么意思？何时需要指定第二个参数？

我们不需要明确指定它。第二个模板参数是用于数据内部表示的类型。 std::priority_queue 是一个容器适配器，这意味着它本身并不是一个容器——它使用一些其他容器并包装它与某种实用程序。

1. 在方法 2 中，为什么这个 lambda 需要 decltype？

因为你需要提供一个类型。 myCompare 是 struct，所以它是一个类型的名称。 myComp 不是类型，而是变量。你想得到它的声明类型吗？使用decltype。

1. 方法2中，为什么需要用(myComp)初始化对象leaderBoard？

因为你不能默认构造一个给定 decltype 的 lambda (this got relaxed in C++20) 的对象。您需要使用以下构造函数：

explicit priority_queue(const Compare& compare)
    : priority_queue(compare, Container()) { }

它需要一个可调用的（在本例中为 lambda），将用作比较器。

4. 在方法 2 中，为什么不能直接将我的 lambda 指定为第三个参数？

您的意思是作为第三个template 参数？因为到目前为止，lambdas 不能在未评估的上下文中使用，而为模板提供类型就是其中之一。

5.1。 A.second > B.second和A.second < B.second有什么区别？

差异非常明显。一个检查A.second 是否大于第二个参数，另一个检查是否相反。它通常用于排序（用于比较元素）。

5.2 你怎么记得哪个是升序，哪个是降序？

这很简单 - C++ 的概念是在 left 手边 参数和 right 参数之间使用 < > 手边 论据，像这样：left_hand_side < right_hand_side.

Answer 2

方法2中，为什么需要初始化对象leaderBoard 与（myComp）

这取决于您使用的 C++ 标准。在 C++20 之前，您需要将 lambda 表达式创建的函子传递给 priority_queue 构造函数，因为在 C++20 之前的 lambdas 不是默认可构造的。

从 C++20 开始，您可以编写：

priority_queue<pair<int, int>, vector<pair<int, int>>, decltype(myComp)> leaderBoard;

它会正常工作，因为编译器知道 lambda 的类型 - 由 decltype(myComp) 指定，并且它可以调用其默认 ctor。

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在方法 2 中，为什么我不能将我的 lambda 指定为第三个参数 直接？

是的，你可以，但你仍然需要使用decltype 来获取比较器类型：

priority_queue<pair<int, int>, vector<pair<int, int>>, 
     decltype( [](const pair<int, int>& A, const pair<int, int>& B) 
              {return A.second < B.second;} ) > leaderBoard;

Answer 3

为什么priority_queue的第二个参数是向量？

您可以使用任何满足certain requirements 的容器。 vector 是一个合理的默认选择。

这是什么意思，什么时候需要指定第二个参数？

如果你想改变它的默认值，或者你想指定第三个。 std::priority_queue<std::pair<int,int>> 是没有指定第二个参数的有效类型。

在方法 2 中，为什么这个 lambda 需要 decltype？

如果要使用自定义比较器，则必须将其类型指定为第三个模板参数。每个 lambda 都有自己独特的类型，获取它的唯一方法是通过decltype。

方法2中，为什么需要用(myComp)初始化对象leaderBoard

因为基于struct 的比较器可以默认构造，但基于 lambda 的比较器不能。相关的构造函数是

priority_queue() : priority_queue(Compare(), Container()) { }
priority_queue(const Compare& compare) : priority_queue(compare, Container()) { }

如果您不提供compare，则使用Compare()。 myCompare() 是有效值，decltype(myComp)() 不是。

在方法2中，为什么不能直接将我的lambda指定为第三个参数？

你需要一个类型，而不是那个类型的值。

A.second > B.second 和 A.second

交换参数的顺序（或者，等效地，< 和 >）将最小堆转换为最大堆，反之亦然，即该顺序决定了 .top() 将返回哪个元素，即最小或最大。