C++中priority_queue的使用與模擬實現

void TestPriorityQueue()
{
	// 默認情況下，創建的是大堆，其底層按照小於號比較
	vector<int> v{ 3, 2, 7, 6, 0, 4, 1, 9, 8, 5 };
	priority_queue<int> q1;// 構建優先級隊列
	for (auto e : v)
		q1.push(e);//尾插
	cout << "q1中元素個數:" << q1.size() << endl;
	for (size_t i = 0;i<v.size();++i)
	{
		cout << q1.top() << " ";//輸出棧頂的數據
		q1.pop();//尾刪
	}
	cout << endl;
	cout << "q1中元素個數:" << q1.size() << endl;
	cout << endl;
	// 如果要創建小堆，將第三個模板參數換成greater比較方式
	priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> q2(v.begin(), v.end());
	for (size_t i = 0; i<v.size(); ++i)
	{
		cout << q2.top() << " ";//輸出棧頂的數據
		q2.pop();//尾刪
	}
	cout << endl;
}

class Date
{
public:
	Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
		: _year(year)
		, _month(month)
		, _day(day)
	{}
	bool operator<(const Date& d)const
	{
		return (_year < d._year) ||
			(_year == d._year && _month < d._month) ||
			(_year == d._year && _month == d._month && _day < d._day);
	}
	bool operator>(const Date& d)const
	{
		return (_year > d._year) ||
			(_year == d._year && _month > d._month) ||
			(_year == d._year && _month == d._month && _day > d._day);
	}
	friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d)
	{
		_cout << d._year << "-" << d._month << "-" << d._day;
		return _cout;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
void TestPriorityQueue()
{
	// 大堆，需要用戶在自定義類型中提供<的重載
	priority_queue<Date> q1;
	q1.push(Date(2022, 1, 7));
	q1.push(Date(2022, 1, 1));
	q1.push(Date(2022, 1, 31));
	cout << q1.top() << endl;
	cout << endl;
	// 如果要創建小堆，需要用戶提供>的重載
	priority_queue<Date, vector<Date>, greater<Date>> q2;
	q2.push(Date(2022, 1, 7));
	q2.push(Date(2022, 1, 1));
	q2.push(Date(2022, 1, 31));
	cout << q2.top() << endl;
}

namespace nzb
{
	//比較方式（使內部結構為大堆）
	template<class T>
	class Less
	{
	public:
		bool operator()(const T& x, const T& y)
		{
			return x < y;
		}
	};
	//比較方式（使內部結構為小堆）
	template<class T>
	class Greater
	{
	public:
		bool operator()(const T& x, const T& y)
		{
			return x > y;
		}
	};

	template<class T, class Container = vector<T>, class Compare = Less<T>>
	class  priority_queue
	{
	public:
		priority_queue()
		{}

		template<class InputIterator>
		priority_queue(InputIterator first, InputIterator last)
		{
			//將迭代器中的數據插入優先級隊列中
			while (first != last)
			{
				_con.push_back(*first);
				first++;
			}
			//從最後一個非葉子結點向上調整
			for (int i = (_con.size() - 1 - 1) / 2; i >= 0; i--)
			{
				AdjustDown(i);
			}
		}
		//堆的向上調整
		void AdjustUp(size_t child)
		{			
			size_t parent = (child - 1) / 2;//找到父節點
			while (child > 0)
			{
				if (_com(_con[parent], _con[child]))//判斷是否需要交換
				{
					//交換父子結點
					swap(_con[parent], _con[child]);
					//繼續向上調整
					child = parent;
					parent = (child - 1) / 2;
				}
				else
				{
					break;
				}
			}
		}
		//向下調整
		void AdjustDown(size_t parent)
		{			
			size_t child = parent * 2 + 1;//算出左子節點的下標
			while (child < _con.size())
			{
				//找出子結點中符合比較方式的值
				if (child + 1 < _con.size() && _com(_con[child], _con[child + 1]))
				{
					child++;
				}
				//通過所給比較方式確定是否需要交換結點位置
				if (_com(_con[parent], _con[child]))
				{
					//交換父子結點
					swap(_con[parent], _con[child]);
					//繼續向下調整
					parent = child ;
					child = parent * 2 + 1;
				}
				else
				{
					break;
				}
			}
		}
		//插入數據
		void push(const T& x)
		{
			_con.push_back(x);
			AdjustUp(_con.size() - 1);//將最後一個元素向上調整
		}
		//刪除數據
		void pop()
		{
			swap(_con[0], _con[_con.size() - 1]);//交換首尾數據
			_con.pop_back();//尾刪
			AdjustDown(0);//首元素向下調整
		}
		//訪問頭元素
		const T& top() const
		{
			return _con[0];
		}
		//獲取隊列中有效元素個數
		size_t size()
		{
			return _con.size();
		}
		//判空
		bool empty()
		{
			return _con.empty();
		}
	private:
		Container _con;//底層容器
		Compare _com;//比較方式
	};
}