STL queue

stack(栈)和queue(队列)是在程序设计中经常会用到的数据容器,STL为我们提供了方便的stack(栈)和queue(队列)的实现。

准确的说,STL中的stack和queue不同于vector、list等容器,而是对这些容器进行了重新的包装。这里我们不去深入讨论STL的stack和queue的实现细节,而是来了解一些他们的基本使用。

queue

queue模版类的定义在<queue>头文件中。 
queue与stack相似,queue模版类也需要两个模版参数,一个元素类型,一个容器类型,元素类型时必须的,容器类型时可选的,默认为deque类型。

定义queue对象的示例代码必须如下:

queue<int> q;
queue<double> qq;


queue的基本操作:

q.push(x);  //  入队列
q.pop();    //  出队列
q.front();  //  访问队首元素
q.back();   //  访问队尾元素
q.empty();  //  判断队列是否为空
q.size();   //  访问队列中的元素个数


priority_queue

在<queue>头文件中,还定义了另一个非常有用的模版类priority_queue(优先队列)。优先队列与队列的差别在于优先队列不是按照入队的顺序出队,而是按照队列中元素的优先权出队列(默认为大者优先,也可以通过指定算子来指定自己的优先顺序)。

priority_queue模版类有三个模版参数,第一个是元素类型,第二个是容器类型,第三个是比较算子。其中后两者都可以忽略,默认容器为vector,默认算子为less,即小的往前排,大的往后排(出队列时列尾元素先出队)。 
定义priority_queue对象的代码示例:

定义priority_queue对象的代码示例:

priority_queue<int> q;
priority_queue<pair<int, int> > qq;                 //  注意在两个尖括号之间一定要留空格,防止误判
priority_queue<int, vector<int>, greater<int> > qqq;//  定义小的先出队列


priority_queue的基本操作与queue的略微不同。

priority_queue的基本操作:

q.empty()     //  如果队列为空,则返回true,否则返回false
q.size()      //  返回队列中元素的个数
q.pop()       //  删除队首元素,但不返回其值
q.top()       //  返回具有最高优先级的元素值,但不删除该元素
q.push(item)  //  在基于优先级的适当位置插入新元素

初学者在使用priority_queue时,最困难的可能就是如何定义比较算子了。如果是基本数据类型,或已定义了比较运算符的类,可以直接使用STL的less算子和greater算子——默认为使用less算子。如果要定义自己的比较算子,方法有多种,这里介绍其中一种:重载比较运算符。优先队列试图这两个元素x和y代入比较运算符(对于less算子,调用x < y,对于greater算子,调用x > y),若结果为真,则x排在y前面,y将先出队列,反之,则y排在x前面,x将先出队列。 
如下算子示例:


#include <iostream>
#include <queue>

using namespace std;

class T
{
public:
    int x, y, z;
    T(int a, int b, int c) : x(a), y(b), z(c) {}
};

bool operator < (const T &tOne, const T &tTwo)
{
    return tOne.z < tTwo.z;  //  按照z的顺序来决定tOne和tTwo的顺序
}

int main()
{
    priority_queue<T> q;
    q.push(T(4, 4, 3));
    q.push(T(2, 2, 5));
    q.push(T(1, 5, 4));
    q.push(T(3, 3, 6));

    while (!q.empty())
    {
        T t = q.top();
        q.pop();
        cout << t.x << " " << t.y << " " << t.z << '\n';
    }
    return 0;
}

输出结果为(注意是按照z的顺序从大到小出队列): 
3 3 6 
2 2 5 
1 5 4 
4 4 3

如果想要按照z的顺序从小到大出队列,只需要改动比较运算符重载为:

bool operator > (const T &tOne, const T &tTwo)
{
    return tOne.z > tTwo.z;  //  按照z的顺序来决定tOne和tTwo的顺序
}

输出结果为: 
4 4 3 
1 5 4 
2 2 5 
3 3 6 

如果我们把第一个例子中的比较运算符重载为:

bool operator < (const T &tOne, const T &tTwo)
{
    return tOne.z > tTwo.z;  //  按照z的顺序来决定tOne和tTwo的顺序
}
则会得到和第二个例子一样的结果,所以,决定算子的是比较运算符重载函数内部的返回值



posted @ 2017-10-07 20:39  Bryce1010  阅读(92)  评论(0编辑  收藏  举报