如何减少 C++ 优先级队列的值？

Posted 2023-02-16

【中文标题】如何减少 C++ 优先级队列的值？

【英文标题】：How to reduce the value of C++ priority queue?

【发布时间】：2021-02-08 12:03:11

【问题描述】：

考虑我有一个顶部有最小值的min priority queue，我希望减少顶部的值，以便仍然保持队列的属性并且时间复杂度为O(1)。该怎么做？

我在这里看到了问题how to change the value of std::priority_queue top()?

哪里取值，修改再推回去，基本上是O(logN)的复杂度，不知道能不能利用减值的属性，这样就不需要再次推回价值？

【问题讨论】：

这在什么方面不是那个的复制品？

如果有O(1) 方法可以做到这一点，那么应该在您链接的问题上发布这样的答案。我不会以骗子的身份结束，因为这个问题中可能还有一个方面尚未解释。为什么您链接的问答没有回答您的问题？

从复杂性角度讲，由于优先级队列不是一个简单的数据结构，即使可以更改优先级值，也需要O(logN) 重新平衡它。所以无法摆脱 O(logN) 的复杂性，只是使用 pop&push 你需要重新平衡队列两次（这不会改变渐近复杂性）

你是在说std::priority_queue怎么办？如果优先级队列是自己做的，没问题。

您可以尝试使用最小堆，并直接修改底层向量的第一个元素。不确定它是否完全安全。

【参考方案1】：

标准优先级队列不支持更改键。

您正在寻找的是类似于另一个名为Indexed Priority Queue 的数据结构，通常被 Dijkstra 算法使用。

索引优先队列在其 API 中支持另外 2 种方法：increaseKey 和 decreaseKey 允许修改密钥本身。

STL 没有定义索引优先级队列。您可能需要自己实现一个或寻找一些第三方实现。

【参考方案2】：

我对这个问题的看法与其他人不同。基于这个问题，

我有一个最小优先级队列，顶部的值最小，我希望减少顶部的值，这样队列的属性仍然是维护时间复杂度为 O(1)。

使用std::priority_queue，你不能。我们可以尝试像const_cast<int &>(pq.top()) = lesser_value_than_top 这样的黑客攻击。它可以在某些实现中工作，但并不安全。

所以，我想建议用基于数组的堆构建你自己的 PQ，你可以在没有 log(N) 工作的情况下更改顶部的值，只要它的值等于或小于当前顶部.

【讨论】：

嗨，谢谢。这正是我的意思。减少顶部值，这样就不需要重新堆积队列。