优先级队列和向量中具有相同比较器的顺序差异答案

【问题标题】：Difference in order with same comparator in Priority Queue & Vector优先级队列和向量中具有相同比较器的顺序差异
【发布时间】：2020-08-13 06:16:59
【问题描述】：

以下代码使用与向量和优先级队列相同的比较器功能。然而，两种数据结构产生的顺序是不同的。我希望优先级队列的行为方式与向量相同。

我有两个问题

为什么顺序不同？
如何使优先队列的顺序与向量相同？

这是以下代码的输出：

//Please ignore extra header files, I know I don't need them.
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <string>
#include <queue>
#include <stack>
#include <iterator>
#include <unordered_map>
#include <functional>

using namespace std;

class Solution {
public:
    typedef pair<string, int> PII;
    static bool cmp(const PII& a, const PII& b)
    {
        if (a.second == b.second)
            return a.first < b.first;
        return a.second > b.second;
    }
    void func(vector<string>& words)
    {
        unordered_map<string, int> hMap;
        for (const auto& w : words)
            hMap[w]++;
        std::priority_queue< PII, std::vector<PII>, std::function<bool(PII, PII)> > Q(cmp);
        vector<PII> V;
        for (const auto& e : hMap)
        {
            Q.emplace(e);
            V.emplace_back(e);
        }
        std::sort(V.begin(), V.end(), cmp);

        //Now why does order of elements is different in vector V and priority_queue Q, despite using same comparator function?
        int size = Q.size();
        cout << "Order in priority Queue:" << endl;
        for (int i = 0; i < size; i++)
        {
            PII e = Q.top();
            cout << e.first << ":" << e.second << endl;
            Q.pop();
        }

        cout << "Order in vector:" << endl;
        for (const auto& e : V)
        {
            cout << e.first << ":" << e.second << endl;
        }
    }
};

int main()
{
    Solution s;
    vector<string> words = {"the", "day", "is", "sunny", "the", "the", "the", "sunny", "is", "is" , "we" , "we" , "we" };
    s.func( words );
    return 0;
}

【问题讨论】：

引自cpreference "请注意，比较参数的定义是，如果它的第一个参数在弱排序的第二个参数之前，它会返回true。但是因为优先级队列首先输出最大的元素， “之前”的元素实际上是最后输出的。”
@Evg 为什么它被关闭为重复？我知道如何将比较器用于最小堆。这个问题是关于两种数据结构解释比较器的方式。

标签： c++ vector comparator priority-queue

【解决方案1】：

顺序不同，因为< 关系意味着std::sort 按升序对值进行排序，而std::priority_queue 将最大元素放在顶部。这是by design。

如果要颠倒优先级队列中的顺序，则需要另一个交换参数的比较器，

bool cmp2(const T& a, const T& b) {
    return cmp(b, a);
}

//...
std::priority_queue<T, std::vector<T>, decltype(&cmp2)> queue(cmp2);

这与从std::less 到std::greater 完美类比，如this question 中所述。

您可以使用 lambda，而不是引入单独的函数：

auto cmp2 = [](const auto& a, const auto& b) { return cmp(b, a); };
std::priority_queue<T, std::vector<T>, decltype(cmp2)> queue(cmp2);

【讨论】：

【解决方案2】：

优先级队列和向量使用比较器的方式不同。要了解优先级队列的输出，您必须了解它的工作原理。优先级队列实际上是一个堆，顶部有一个元素，具体取决于比较函数。引用boost Priority Queue

用于判断一个元素是否为小于另一个元素。如果 Compare(x,y) 为真，则 x 为小于 y。 Q.top() 返回的元素是最大的元素在优先队列中。也就是说，它具有这样的性质，对于每个优先级队列中的其他元素 x，Compare(Q.top(), x) 为 false。

在您的情况下，更改比较功能以颠倒顺序应该可以解决问题。

【讨论】：