用自制的"std::Compare"初始化"std::priority_queue&quo

Avoid template when initializing `std::priority_queue` with home-made `std::Compare`?

本文关键字：quot std priority queue quo 初始化 Compare      更新时间：2023-10-16

是否可以去掉下面代码中的模板？

这个想法是通过一个自制的抽象类使用一个带有类的std::priority_queue来尊重Compare的概念。我面临的一些问题是：

  • 优先级队列不会使用抽象Compare初始化
  • 继承自Compare的类没有默认构造函数，因为它们都有特定的参数
  • CCD_ 4负责初始化CCD_
  • EDIT:可能存在Algorithm的几种实现，使用不同的数据结构需要Compare，并且类的用户应该能够决定要使用哪个Compare

我不喜欢下面给出的设计，因为实现Algorithm的人并没有真正被迫调用Compare::attach，因此Compare类应该具有状态管理(此处未显示)。

它还强制用户指示比较模板并传递相应的实例(因为编译器无法在Algorithm的构造函数中推断它)。make_algo函数减轻了这种情况，但我宁愿避免这种奇异的构造(不是那个奇异的，但仍然如此)。

是否有一种设计可以在Algorithm中使用Compare抽象类而不是模板

#include <vector>
#include <queue>
class Compare
{
private:
std::vector<int>* _costs;
protected:
std::vector<int>& costs() {return *_costs;}
int cost(const int i) const {return (*_costs)[i];}
public:
Compare() : _costs(nullptr) {}
void attach(std::vector<int> & costs_) {_costs = &costs_;}
virtual bool operator()( const int a, const int b ) const = 0;
};
struct CompCosts : public Compare
{
virtual bool operator()( const int a, const int b ) const
{
return this->cost(a) < this->cost(b);
}
};
struct CompEps : public Compare
{
const int eps;
CompEps(const int e) : Compare(), eps(e) {}
virtual bool operator()( const int a, const int b ) const
{
return this->cost(a)-eps < this->cost(b)+eps;
}
};

template<typename C>
struct Algorithm
{
C & comp;
Algorithm(C& comp_) : comp(comp_) {}
virtual void operator()() const = 0;
};
template<typename C>
struct Algo : public Algorithm<C>
{
Algo(C & comp_) : Algorithm<C>(comp_) {}
virtual void operator()() const
{
std::vector<int> costs;
this->comp.attach(costs);
std::priority_queue<int, std::vector<int>, C > queue(this->comp);
}
};
template<typename C>
Algo<C> make_algo(C& comp)
{
return Algo<C>(comp);
}

int main()
{
CompCosts compc;
Algo<CompCosts> algo0(compc);
auto algo1 = make_algo(compc);
CompEps compe(1);
Algo<CompEps> algo2(compe);
auto algo3 = make_algo(compe);
}

第2版：由于Barry提出的解决方案可能对每个人来说都不明显，以下是相应的代码：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>
#include <functional>
#include <cassert>
struct Compare
{
virtual bool operator()( const int a, const int b, const std::vector<int>& costs ) const =0;
};
struct CompCosts : public Compare
{
virtual bool operator()( const int a, const int b, const std::vector<int>& costs ) const
{
return costs[a] < costs[b];
}
};
struct CompEps : public Compare
{
const int eps;
CompEps(const int e) : Compare(), eps(e) {}
virtual bool operator()( const int a, const int b, const std::vector<int>& costs ) const
{
return costs[a]-eps < costs[b]+eps;
}
};

struct Algorithm
{
std::function<bool(const int, const int, const std::vector<int>& costs )> comp;
Algorithm(
std::function<
bool(const int, const int, const std::vector<int>& costs )
> comp_
) : comp(comp_) {}
virtual void operator()() const = 0;
};
struct Algo : public Algorithm
{
Algo(std::function<bool(const int, const int, const std::vector<int>& costs )> comp_) : Algorithm(comp_) {}
virtual void operator()() const
{
std::vector<int> costs{3,2,1};
using namespace std::placeholders;
std::function<bool(const int, const int)> f = std::bind(comp, _1, _2, std::cref(costs));
std::priority_queue<int, std::vector<int>, std::function<bool(const int, const int )> > queue(f);
}
};

int main()
{
CompCosts compc;
Algo algo0(compc);
algo0();
CompEps compe(0);
Algo algo2(compe);
algo2();
}

由于priority_queue保留了一个类型为Compare的对象，任何在那里进行多态性的尝试都会导致切片并失败。但多态性实际上是对问题的过度思考(就像我在上一次修订中所做的那样)。

只需使用类型擦除。你所有的比较器都会有一个bool operator()(int, int)，比如：

struct CompCosts
{
std::vector<int> const& costs;
bool compare(int lhs, int rhs) const
{
return costs[lhs] < costs[rhs];
}
};

所以它们都可以由std::function<bool(int, int)>:处理

using Q = std::priority_queue<int, std::vector<int>, std::function<bool(int, int)>>;

然后用你想使用的任何比较器创建你的Q：

Q queue_by_cost(CompCosts{costs});
Q queue_by_eps(CompEps{costs});
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