優先キューとヒープの違い
プライオリティキューは、挿入、削除、トップなどの通常のキュー操作を持つ単なるヒープのようです。これは、プライオリティキューを解釈する正しい方法ですか？優先キューをさまざまな方法で構築できることはわかっていますが、ヒープから優先キューを構築する場合は、優先キュークラスを作成し、ヒープとキューの操作を構築するための指示を与える必要がありますか、それとも実際に構築する必要はありませんクラス？
つまり、ヒープを構築する関数と、挿入、削除などの操作を実行する関数がある場合、これらのすべての関数をクラスに配置する必要がありますか、またはmainでそれらを呼び出して命令を使用できますか？.
私の質問は、関数のコレクションを持つことは、それらをいくつかのクラスに格納し、クラスを介してそれらを使用すること、または単に関数自体を使用することと同等であるかどうかだと思います。
以下に挙げるのは、優先度キュー実装のすべての方法です。これは実装と呼ぶのに十分ですか、それとも指定された優先キュークラスに配置する必要がありますか？
_#ifndef MAX_PRIORITYQ_H
#define MAX_PRIORITYQ_H
#include <iostream>
#include <deque>
#include "print.h"
#include "random.h"
int parent(int i)
{
return (i - 1) / 2;
}
int left(int i)
{
if(i == 0)
return 1;
else
return 2*i;
}
int right(int i)
{
if(i == 0)
return 2;
else
return 2*i + 1;
}
void max_heapify(std::deque<int> &A, int i, int heapsize)
{
int largest;
int l = left(i);
int r = right(i);
if(l <= heapsize && A[l] > A[i])
largest = l;
else
largest = i;
if(r <= heapsize && A[r] > A[largest])
largest = r;
if(largest != i) {
exchange(A, i, largest);
max_heapify(A, largest, heapsize);
//int j = max_heapify(A, largest, heapsize);
//return j;
}
//return i;
}
void build_max_heap(std::deque<int> &A)
{
int heapsize = A.size() - 1;
for(int i = (A.size() - 1) / 2; i >= 0; i--)
max_heapify(A, i, heapsize);
}
int heap_maximum(std::deque<int> &A)
{
return A[0];
}
int heap_extract_max(std::deque<int> &A, int heapsize)
{
if(heapsize < 0)
throw std::out_of_range("heap underflow");
int max = A.front();
//std::cout << "heapsize : " << heapsize << std::endl;
A[0] = A[--heapsize];
A.pop_back();
max_heapify(A, 0, heapsize);
//int i = max_heapify(A, 0, heapsize);
//A.erase(A.begin() + i);
return max;
}
void heap_increase_key(std::deque<int> &A, int i, int key)
{
if(key < A[i])
std::cerr << "New key is smaller than current key" << std::endl;
else {
A[i] = key;
while(i > 1 && A[parent(i)] < A[i]) {
exchange(A, i, parent(i));
i = parent(i);
}
}
}
void max_heap_insert(std::deque<int> &A, int key)
{
int heapsize = A.size();
A[heapsize] = std::numeric_limits<int>::min();
heap_increase_key(A, heapsize, key);
}
_必要なインターフェイスを正確に備えたクラス（挿入とポップマックスだけ？）を持っていることには利点があります。
- 後で実装を交換できます（たとえば、ヒープではなくリスト）。
- sesというコードを読む人は、ヒープデータ構造のより難しいインターフェイスを理解する必要はありません。
私の質問は、関数のコレクションを持つことは、それらをいくつかのクラスに格納し、クラスを介してそれらを使用すること、または単に関数自体を使用することと同等であるかどうかだと思います。
「私のプログラムはどのように動作するのか」という観点から考えると、ほとんど同じです。しかし、「人間の読者がプログラムを理解するのはどれほど簡単か」という点では同等ではありません。
priority queueという用語は、その要素の優先順位を並べるのに役立つ一般的なデータ構造を指します。これを実現する方法は複数あります。たとえば、さまざまな順序付けられたツリー構造（たとえば、スプレイツリーが適切に機能する）や、さまざまなヒープ（たとえば、dヒープやフィボナッチヒープ）があります。概念的には、ヒープはツリー構造であり、すべてのノードの重みは、そのノードでルーティングされるサブツリー内のノードの重み以上です。
C++標準テンプレートライブラリは、任意のランダムアクセスイテレータで動作するヒープ（通常はバイナリヒープとして実装）のmake_heap、Push_heap、pop_heapアルゴリズムを提供します。イテレータを配列への参照として扱い、配列からヒープへの変換を使用します。また、これらの機能をコンテナーのようなクラスにラップするコンテナーアダプターpriority_queueも提供します。ただし、キーの減少/増加操作に対する標準サポートはありません。
priority_queueは、その上で実行される可能性のある操作によって完全に定義される抽象データ型を参照します。 C++ STLではprioroty_queueは、したがって、シーケンスアダプターの1つです-基本的なコンテナー（ベクター、リスト、デック）のアダプターは基本的なものです。効率の）、<queue>ヘッダー（<bits/stl_queue.h>私の場合は実際に）。その定義からわかるように（Bjarne Stroustrupが言うように）：
コンテナーアダプターは、コンテナーへの制限されたインターフェイスを提供します。特に、アダプターはイテレーターを提供しません。これらは専用のインターフェースを介してのみ使用することを目的としています。
私の実装ではprioroty_queueは
/**
* @brief A standard container automatically sorting its contents.
*
* @ingroup sequences
*
* This is not a true container, but an @e adaptor. It holds
* another container, and provides a wrapper interface to that
* container. The wrapper is what enforces priority-based sorting
* and %queue behavior. Very few of the standard container/sequence
* interface requirements are met (e.g., iterators).
*
* The second template parameter defines the type of the underlying
* sequence/container. It defaults to std::vector, but it can be
* any type that supports @c front(), @c Push_back, @c pop_back,
* and random-access iterators, such as std::deque or an
* appropriate user-defined type.
*
* The third template parameter supplies the means of making
* priority comparisons. It defaults to @c less<value_type> but
* can be anything defining a strict weak ordering.
*
* Members not found in "normal" containers are @c container_type,
* which is a typedef for the second Sequence parameter, and @c
* Push, @c pop, and @c top, which are standard %queue operations.
* @note No equality/comparison operators are provided for
* %priority_queue.
* @note Sorting of the elements takes place as they are added to,
* and removed from, the %priority_queue using the
* %priority_queue's member functions. If you access the elements
* by other means, and change their data such that the sorting
* order would be different, the %priority_queue will not re-sort
* the elements for you. (How could it know to do so?)
テンプレート：
template<typename _Tp, typename _Sequence = vector<_Tp>,
typename _Compare = less<typename _Sequence::value_type> >
class priority_queue
{
これとは逆に、heapは、その要素がフェッチされてメモリに格納される方法を記述します。 これは（ツリーベースの）データ構造です 、その他は配列、ハッシュテーブル、構造体、共用体、セット...、さらにヒーププロパティ：ヒープに定義された比較述語に従って、すべてのノードはその子のそれぞれ[以上]または[以下]のいずれかです。
だから私のヒープヘッダーにはヒープコンテナはなく、一連のアルゴリズムが見つかります
/**
* @defgroup heap_algorithms Heap Algorithms
* @ingroup sorting_algorithms
*/
お気に入り：
- __is_heap_until
- __is_heap
- __Push_heap
- __adjust_heap
- __pop_heap
- make_heap
- sort_heap
それらのすべて（「__is_heap」を除き、「この関数は拡張機能であり、C++標準の一部ではない」とコメントされています）
* @ingroup heap_algorithms
*
* This operation... (what it does)
あんまり。名前の「優先度」は、キュー内のエントリの優先度の値に由来し、それらの...を定義します。もちろん優先度です。ただし、そのようなPQを実装するには多くの方法があります。