STL---priority_queue

Priority_queue(优先队列)

简介

优先队列是一种极其特殊的队列，他与标准的队列使用线性结构进行计算不同，优先队列的底层是以散列的状态（非线性）表现的，他与标准的队列有如下的区别，标准的队列遵从严格的先进先出，优先队列并不遵从标准的先进先出，而是对每一个数据赋予一个权值，根据当前队列权值的状态进行排序，永远使得权值最大（或最小）的排在队列的最前面。

相关文件

由于其属于队列的一种，因此可以直接使用队列的头文件#include<queue>

初始化

priority_queue<T, Container, Compare>
priority_queue<T>        //直接输入元素则使用默认容器和比较函数

与往常的初始化不同，优先队列的初始化涉及到一组而外的变量，这里解释一下初始化：

a) T就是Type为数据类型

b) Container是容器类型，（Container必须是用数组实现的容器，比如vector,deque等等，但不能用 list。STL里面默认用的是vector）

c) Compare是比较方法，类似于sort第三个参数那样的比较方式，对于自定义类型，需要我们手动进行比较运算符的重载。与sort直接Bool一个函数来进行比较的简单方法不同，Compare需要使用结构体的运算符重载完成，直接bool cmp(int a,int b){  return a>b; } 这么写是无法通过编译的。

使用的举例有：

struct cmp
{ //这个比较要用结构体表示
    bool operator()(int &a, int &b) const
    {
        return a > b;
    }
};
  
priority_queue<int,vector<int>,cmp> q;    //使用自定义比较方法
priority_queue<int> pq;

 

//升序队列，小顶堆
priority_queue <int,vector<int>,greater<int> > q;
//降序队列，大顶堆
priority_queue <int,vector<int>,less<int> >q;

常用接口

大小size()

cout<<q.size()<<endl;   //直接返回栈中元素的个数

入队push()

q.push(100);

出队pop()

q.pop();

访问队头元素top()

cout<<q.top()<<endl;

判空empty()

  while(q.empty()){
        cout<<q.front()<<endl;
        q.pop();
    }

 

基本类型优先队列的例子

#include<iostream>
#include <queue>
using namespace std;
int main()
{
    //对于基础类型 默认是大顶堆
    priority_queue<int> a;
    //等同于 priority_queue<int, vector<int>, less<int> > a;

    //      这里一定要有空格，不然成了右移运算符↓↓
    priority_queue<int, vector<int>, greater<int> > c;  //这样就是小顶堆
    priority_queue<string> b;

    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        a.push(i);
        c.push(i);
    }
    while (!a.empty())
    {
        cout << a.top() << ' ';
        a.pop();
    }
    cout << endl;

    while (!c.empty())
    {
        cout << c.top() << ' ';
        c.pop();
    }
    cout << endl;

    b.push("abc");
    b.push("abcd");
    b.push("cbd");
    while (!b.empty())
    {
        cout << b.top() << ' ';
        b.pop();
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

 

运行结果：

4 3 2 1 0
0 1 2 3 4
cbd abcd abc

用pair做优先队列元素的例子：

规则：pair的比较，先比较第一个元素，第一个相等比较第二个。

 

#include <iostream>
#include <queue>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
    priority_queue<pair<int, int> > a;
    pair<int, int> b(1, 2);
    pair<int, int> c(1, 3);
    pair<int, int> d(2, 5);
    a.push(d);
    a.push(c);
    a.push(b);
    while (!a.empty())
    {
        cout << a.top().first << ' ' << a.top().second << '
';
        a.pop();
    }
}

 

运行结果：

2 5
1 3
1 2

用自定义类型做优先队列元素的例子

#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;

//方法1
struct tmp1 //运算符重载<
{
    int x;
    tmp1(int a) {x = a;}
    bool operator<(const tmp1& a) const
    {
        return x < a.x; //大顶堆
    }
};

//方法2
struct tmp2 //重写仿函数
{
    bool operator() (tmp1 a, tmp1 b)
    {
        return a.x < b.x; //大顶堆
    }
};

int main()
{
    tmp1 a(1);
    tmp1 b(2);
    tmp1 c(3);
    priority_queue<tmp1> d;
    d.push(b);
    d.push(c);
    d.push(a);
    while (!d.empty())
    {
        cout << d.top().x << '
';
        d.pop();
    }
    cout << endl;

    priority_queue<tmp1, vector<tmp1>, tmp2> f;
    f.push(b);
    f.push(c);
    f.push(a);
    while (!f.empty())
    {
        cout << f.top().x << '
';
        f.pop();
    }
}

运行结果：

3
2
1
 
3
2
1