queue容器与priority_queue(优先队列)

代码

/*


#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
int main(){
queue<int >q;
int b,i;
for(i=0;i<10;i++)
{cin>>b;
q.push(b);}
cout<<q.size() <<endl;
cout<<q.back()<<endl;
cout<<q.front()<<endl;
return  0;}
*/


/*
//大顶堆,最上面的最大/
#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
int main()
{priority_queue<int> q;
int i,b;
for(i=0;i<10;i++)
{cin>>b;q.push(b);}
cout<<q.top()<<endl;
q.pop();
cout<<q.top()<<endl;
cout<<q.size()<<endl;
return 0;
}
*/


/*

  //小顶堆,最上面的最小/
  #include <iostream>
  #include <queue>
  using namespace std;
  int main()
  {priority_queue<int, vector<int>, greater<int > > q;
 
 int i,b;
 for(i=0;i<10;i++)
 {cin>>b;q.push(b);}
 cout<<q.top()<<endl;
 q.pop();
 cout<<q.top()<<endl;
 cout<<q.size()<<endl;
 return 0;
 }
*/

#include <iostream>
#include <queue>
struct node
{int x,y;
node(int a=0,int b=0):x(a),y(b){}
bool friend operator<(node a ,node b){
if(a.x==b.x)return a.y<b.y;
return a.x<b.x;
}
}s;
using namespace std;
int main()
{int i;

priority_queue<node> q;
for(i=0;i<5;i++)
{cin>>s.x>>s.y;q.push(s);}

cout<<q.top().x <<" "<<q.top().y<<endl;
 q.pop();
 cout<<q.top().x <<" "<<q.top().y<<endl;
 cout<<q.size()<<endl;
 return 0;
 }

解释

priority_queue调用 STL里面的 make_heap(), pop_heap(), push_heap() 算法实现,也算是堆的另外一种形式。先写一个用 STL 里面堆算法实现的与真正的STL里面的 priority_queue用法相似的priority_queue, 以加深对 priority_queue 的理解

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
  
using namespace std;
  
class priority_queue
{
    private:
        vector<int> data;
          
    public:
        void push( int t ){ 
            data.push_back(t); 
            push_heap( data.begin(), data.end()); 
        }
          
        void pop(){
            pop_heap( data.begin(), data.end() );
            data.pop_back();
        }
          
        int top() { return data.front(); }
        int size() { return data.size(); }
        bool empty() { return data.empty(); }
};
  
  
int main()
{
    priority_queue test;
    test.push( 3 );
    test.push( 5 );
    test.push( 2 );
    test.push( 4 );
      
    while( !test.empty() ){
        cout << test.top() << endl;
        test.pop(); }
          
    return 0;
  
}
 
STL里面的 priority_queue 写法与此相似,只是增加了模板及相关的迭代器什么的。

priority_queue 对于基本类型的使用方法相对简单。他的模板声明带有三个参数:
priority_queue<Type, Container, Functional>

其中Type 为数据类型, Container 为保存数据的容器,Functional 为元素比较方式。
Container 必须是用数组实现的容器,比如 vector, deque 但不能用 list.
STL里面默认用的是 vector. 比较方式默认用 operator< , 所以如果你把后面俩个参数缺省的话,
优先队列就是大顶堆,队头元素最大。
 
#include <iostream>
#include <queue>
  
using namespace std;
  
int main(){
    priority_queue<int> q;
      
    for( int i= 0; i< 10; ++i ) q.push( rand() );
    while( !q.empty() ){
        cout << q.top() << endl;
        q.pop();
    }
      
    getchar();
    return 0;
}
 
如果要用到小顶堆,则一般要把模板的三个参数都带进去。
STL里面定义了一个仿函数 greater<>,对于基本类型可以用这个仿函数声明小顶堆
 
#include <iostream>
#include <queue>
  
using namespace std;
  
int main(){
    priority_queue<int, vector<int>, greater<int> > q;
      
    for( int i= 0; i< 10; ++i ) q.push( rand() );
    while( !q.empty() ){
        cout << q.top() << endl;
        q.pop();
    }
      
    getchar();
    return 0;
}

 

对于自定义类型,则必须自己重载 operator< 或者自己写仿函数
 
#include <iostream>
#include <queue>
  
using namespace std;
  
struct Node{
    int x, y;
    Node( int a= 0, int b= 0 ):
        x(a), y(b) {}
};
  
bool operator<( Node a, Node b ){
    if( a.x== b.x ) return a.y> b.y;
    return a.x> b.x; 
}
  
int main(){
    priority_queue<Node> q;
      
    for( int i= 0; i< 10; ++i )
    q.push( Node( rand(), rand() ) );
      
    while( !q.empty() ){
        cout << q.top().x << ' ' << q.top().y << endl;
        q.pop();
    }
      
    getchar();
    return 0;
}

自定义类型重载 operator< 后,声明对象时就可以只带一个模板参数。
但此时不能像基本类型这样声明
priority_queue<Node, vector<Node>, greater<Node> >;
原因是 greater<Node> 没有定义,如果想用这种方法定义则可以按如下方式:
 
#include <iostream>
#include <queue>
  
using namespace std;
  
struct Node{
    int x, y;
    Node( int a= 0, int b= 0 ):
        x(a), y(b) {}
};
  
struct cmp{
    bool operator() ( Node a, Node b ){
        if( a.x== b.x ) return a.y> b.y;
          
        return a.x> b.x; }
};
  
int main(){
    priority_queue<Node, vector<Node>, cmp> q;
      
    for( int i= 0; i< 10; ++i )
    q.push( Node( rand(), rand() ) );
      
    while( !q.empty() ){
        cout << q.top().x << ' ' << q.top().y << endl;
        q.pop();
    }
      
    getchar();
    return 0;
  
  
//以上代码实现的是一个小顶堆

转载:http://blog.chinaunix.net/space.php?uid=533684&do=blog&cuid=2615612

ps:如果重载operator > 可直接使用priority_queue<Node,vector<Node>,greater<Node>>

 
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