优先级队列简介
优先级队列priority_queue，可以在队列中自定义数据的优先级, 让优先级高的排在队列前面优先出队。它具有队列的所有特性，包括队列的基本操作，只是在这基础上添加了内部的一个排序，它本质是一个堆实现的。
优先级队列的内部是大小顶堆实现的，弹出pop()和队首top()都是获得堆首（根结点）的元素。
std::less<T>变成大顶堆（从上层到下层，堆元素是从大到小，同层之间随便）
std::greater<T>变成小顶堆（从上层到下层，堆元素是从小到大，同层之间随便）
基本操作有：
empty( ) //判断一个队列是否为空
pop( ) //删除队顶元素
push( ) //加入一个元素
size( ) //返回优先队列中拥有的元素个数
top( ) //返回优先队列的队顶元素
优先队列的时间复杂度为O（logn），n为队列中元素的个数，其存取都需要时间。
⼆叉堆是⼀种特殊的⼆叉树（完全⼆叉树），因为堆是基于完全二叉树，所以我们不需要用链式结构来表示，我们可以直接用数组存。
假设父节点的下表为parent，从父节点获取子节点：
左节点下标： 2*parent+1
右节点下标： 2*parent+2
假设子节点的下标为son(左右子节点都可以)：
父节点下标：(son-1)/2
小顶堆图示：
小顶堆的建立和删除都是 下沉 操作，添加做的是 上浮 操作。
大顶堆图示：
如上图所示，假设父节点的下标 parent=0，则其左子节点下标为Lchildren=2*parent+1。
右子节点下标为Rchildren=2*parent+2，如上示为例：
第 0 个数据的下标：parent = 0
第 1 个数据的下标：Lchildren = 2*parent + 1 = 2*0+1 = 1
第 2 个数据的下标：Rchildren = 2*parent + 2 = 2*0+2 = 2
⼀般的链表⼆叉树，我们操作节点的指针，⽽在数组⾥我们把数组索引作为指针。
问题描述
在c++17下，priority_queue优先级队列使用lambda表达式，可能遇到以下错误提示信息：
error: a lambda expression cannot appear in this context。
测试创建了一个自定义的优先级队列，测试代码如下：
#include <iostream> #include <queue> int main() { std::cout << "hello test" << std::endl; using Ty = std::pair<std::string,int>; std::priority_queue<Ty, std::vector<Ty>, decltype( [](Ty a, Ty b)->bool{ return a.second > b.second; })> q; q.emplace(std::make_pair("yang",3)); q.emplace(std::make_pair("yong",2)); q.emplace(std::make_pair("zhen",1)); std::cout << "q.top()=" <<q.top().first <<std::endl; return 0; }
这段代码在c++20下面测试是ok的。附测试网站地址：GDB online Debugger | Compiler - Code, Compile, Run, Debug online C, C++
换成c++17下测试：
原因分析
Your code is valid C++20 as written but invalid C++17 or earlyer.
可能你使用了c++20的特性，在c++20之前不支持。
在 C++20 之前闭包类型不是默认可构造的。在 C++20 中没有捕获的闭包类型是默认可构造的。
参考这个回答：
C++: lambda-expression in unevaluated context
c++11 - C++: lambda-expression in unevaluated context - Stack Overflow正在上传…重新上传取消https://stackoverflow.com/questions/52734311/c-lambda-expression-in-unevaluated-context
1.Lambda expressions are not allowed in unevaluated contexts (such as decltype) before C++20.
2.Closure types are not default constructible before C++20. In C++20 a closure type that has no capture is default constructible.
解决之道
问题原因清楚了，如何解决？不能轻易的就换成c++20的工具链吧。方法还是有的，可以改为仿函数实现。定义一个myGreater仿函数解决：
#include <iostream> #include <queue> using Ty = std::pair<std::string,int>; struct myGreater { bool operator() (Ty a, Ty b){ return a.second > b.second; //大顶堆 } }; int main() { std::cout << "hello test" << std::endl; std::priority_queue<Ty, std::vector<Ty>, myGreater> q; q.emplace(std::make_pair("yang",3)); q.emplace(std::make_pair("yong",2)); q.emplace(std::make_pair("zhen",1)); std::cout << "q.top()=" <<q.top().first <<std::endl; return 0; }
如果使用std::greater这个默认的比较器会怎样？它先比较pair的第一个元素。如上例假若改为
std::greater<Ty>,输出结果为："yang",若第一个元素相同则比较第二个元素。不过既然是pair就该使用自定义的比较器。
priority_queue()默认按照从小到大排列，less,最大堆（降序）。所以top()返回的是最大值而不是最小值。
使用greater<>后，数据从大到小排列，最小堆（升序），top()返回的就是最小值而不是最大值。
附,优先级队列的简单模拟实现（最大堆）：
// 默认最大堆，less,从大到小排序 最大的堆顶最先pop #include <iostream> #include <math.h> const size_t MAX_NUM = 50; template <typename T> class priority_queue{ public: T data[MAX_NUM]; // 存储元素的数组 int count = 0; // 当前队列中的元素个数 public: bool empty(){ return count == 0; } int top(){ if (!empty()) { return data[0]; } return -1; } void push(T key){ data[count] = key; swim(count); count++; } void pop(){ count--; exch(0, count); data[count] = -1; sink(0); } /* 上浮第k个元素 */ void swim(int k){ while ( (k > 0) && less(parent(k), k)) { exch(parent(k), k); k = parent(k); } } /* 下沉第k个元素 */ void sink(int k){ while (left(k) < count) { int older = left(k); if (right(k) < count && less(older, right(k))) { older = right(k); } if (less(older, k)) break; exch(k, older); k = older; } } int parent(int child){ return (child-1)/2; } int left(int root){ return root*2 + 1; } int right(int root){ return root*2 + 2; } /* data[i] 是否⽐ data[j] ⼩？ */ bool less(T i, T j){ return data[i] < data[j]; } /* 交换数组的两个元素 */ void exch(int i, int j){ T temp = data[i]; data[i] = data[j]; data[j] = temp; } void print(){ for(int i = 0 ; i < count; i++){ std::cout << " " << data[i] << std::endl; } } }; int main(){ std::cout << "hello test" << std::endl; priority_queue<int> q; q.push(12); q.push(11); q.push(7); q.push(8); q.push(9); q.push(3); q.push(2); q.push(5); q.push(6); q.print(); std::cout << "q.top:" << q.top() << std::endl; q.pop(); q.print(); std::cout << "test over" << std::endl; }
引用
c++ 优先队列(priority_queue)_STATICHIT静砸的博客-CSDN博客_c++ 优先队列
什么是二叉堆？_韩师学子--小倪的博客-CSDN博客_二叉堆
通俗易懂，什么是二叉堆？_WrxDark的博客-CSDN博客_二叉堆
