std::priority_queue 中 std::greater 的行为是什么？

Question

当我在std::sort中使用std::greater<int>作为比较函数对象时如下：

std::sort(array_name, array_name + length, std::greater<int>());

按非递增顺序排序的数组（即最大的数在前）

但是，当我在std::priority_queue 中使用相同的比较函数时：

std::priority_queue <int, std::vector<int>, std::greater<int> > pq_name;

为什么std::priority_queue::top成员函数先返回最小的数？

（我需要对这两种情况进行清晰的比较）。

Answer 1

为了理解为什么会发生这种情况，您必须了解您正在使用的数据结构。

问：什么是数组？ 答：数组是包含类型的连续内存区域。就我们而言，它可以包含任何类型的对象。但是由于您使用的是int，因此在 C++ 中，整数通常由 32 位组成，但这取决于。因此，您在内存中的表示将类似于，

| 4 bytes | 4 bytes | 4 bytes | (...)

当您对数组进行排序时，std::greater<int>operator 将通过将较大的整数保留在第一个位置，将第二大的值保留在第二个位置，等等来“排序”您的数组。

问：什么是std::priority_queue？ 答：优先级队列是一个堆，更具体地说，是一棵二叉树。堆是一种经过优化以默认返回最大值的数据结构。这种类型的堆称为最大堆。但是，当您使用std::greater 运算符重载priority_queue 中的比较时，您正在将堆转换为最小堆。这种堆，类似于重载std::sort 方法运算符时发生的情况，是为了首先检索最小值而实现的。

请记住，内存中堆的表示与数组中的表示完全不同。

Answer 2

CPPRef says on it:

可以提供用户提供的比较来更改排序，例如使用 std::greater 会导致最小元素显示为 top()。

请注意，Compare 参数的定义是，如果它的第一个参数在弱排序中位于第二个参数之前，它会返回 true。但是因为优先级队列首先输出最大的元素，所以“先来”的元素实际上是最后输出的。也就是说，根据比较强加的弱排序，队列的前面包含“最后一个”元素。

因此，对于默认的基于std::less 的排序，队列顶部是最大的元素，在排序时排在最后。 OTOH 和std::greater 最后一个元素是最小的。