Question

我有一个应用程序（C ++），我认为STL priority_queue可以很好地服务。 The documentation说：

Priority_queue是一个容器适配器，意味着它是在某个底层容器类型之上实现的。默认情况下，底层类型是vector，但可以显式选择其他类型。

和

优先级队列是一个标准概念，可以通过多种不同方式实现;这个实现使用堆。

我之前假设 top()是O(1)，而push()将是O(logn)（我选择{{}}的两个原因首先是{1}} - 但文档既没有证实也没有否定这种假设。

深入挖掘，序列概念的文档说：

单元素插入和擦除的复杂性依赖于序列。

priority_queue使用priority_queue（默认情况下）作为堆，其中：

...支持对元素的随机访问，最后元素的恒定时间插入和删除，以及在开头或中间插入和删除元素的线性时间。

我推断，使用默认vector，priority_queue为top()，O(1)为push()。

问题1：这是对的吗？（O(n)访问权限为top()，O(1)为push()？）

问题2：如果我使用O(n)（或O(logn)）代替push()，我是否能够set效率multiset一个vector用于实施priority_queue？这样做的后果是什么？结果会有哪些其他行动受到影响？

N.B。：我担心时间效率，而不是空间。

Answer 1

优先级队列适配器使用标准库堆算法来构建和访问队列 - 这是您应该在文档中查找的那些算法的复杂性。

top（）操作显然是O（1）但可能你想在调用它之后pop（）堆（根据Josuttis）是O（2 * log（N））和push（）是O（log（N）） - 相同的来源。

从C ++标准，25.6.3.1，push_heap：

复杂性：至多是log（last-first）比较。

和pop_heap：

复杂性：最多2 * log（最后 - 第一）比较。

Answer 2

没有。这是不正确的。 top（）是O（1），push（）是O（log n）。阅读文档中的注释2，看看此适配器不允许迭代向量。 Neil对于pop（）是正确的，但是这仍然允许在O（log n）时间内使用堆进行插入和删除。

Answer 3

top() - O（1） - 因为它只返回元素@ front。

push() -

插入向量 - 0（1）摊销
push_into_heap - 最多是log（n）比较。 O（logn）时间

所以push（）的复杂性是 - LOG（n）的

Answer 4

如果底层数据结构是堆，top（）将是常量时间，push（EDIT：和pop）将是对数的（就像你说的那样）。向量仅用于存储以下内容：

HEAP：
1
2个3
8 12 11 9

VECTOR（用于存储）

1 2 3 8 12 11 9

您可以将其视为我孩子的位置元素是（2i）和（2i + 1）

他们使用向量，因为它按顺序存储数据（这比离散更有效且缓存友好）

无论它是如何存储的，都应该始终实现堆（尤其是制作STD lib的众神），以便pop是常量而push是对数的

Answer 5

C ++ STL priority_queue底层数据结构是Heap数据结构（Heap是一个非线性ADT，它基于完整的二叉树，完整的二叉树是通过vector（或Array）容器实现的。

ex  Input data : 5 9 3 10 12 4.

Heap (Considering Min heap) would be :

                   [3]
             [9]             [4]
         [10]    [12]     [5]


   NOW , we store this min heap in to vector,             
      [3][9][4][10][12][5].
      Using formula ,
      Parent : ceiling of n-1/2
      Left Child : 2n+1
      Right Child : 2n+2 .
  Hence ,
    Time Complexity for 
             Top = O(1) , get element from root node.
             POP()= O(logn) , During deletion of root node ,there  is      chance to violation of  heap order . hence restructure of heap order takes at most O(logn) time (an element might move down to height of tree).
            PUSH()= O(logn) , During insertion also , there might chance to violation of  heap order . hence restructure of heap order takes at most O(logn) time (an element might move up to root from leaf node).

Answer 6

问题1：我没有使用vector（或deque顺便说一句）查看标准，但AFAIK，O(1)的复杂度为top()，{ {1}}和O(log n) {1}}。我曾经将push()与我自己的堆与pop() std::priority_queue以及O(1)和push() top()进行了比较，它肯定没有O(log n)那么慢{1}}。

Q2：pop()不能用作O(n)的基础容器（不是序列），但是可以使用set来实现set {{1的优先级队列}和priority_queue。但是，这可能不会超过O(log n)实施push()。

STL priority_queue的效率

6 个答案: