priority_queue（优先队列）用法总结
优先队列(priority queue)
优先级队列 是不同于先进先出队列的另一种队列。每次从队列中取出的是具有最高优先权的元素。
首先它是一个队列，但是它强调了“优先”二字，所以，已经不能算是一般意义上的队列了，它的“优先”意指取队首元素时，有一定的选择性，即根据元素的属性选择某一项值最优的出队~
关于priority_queue
1,关于STL中的priority_queue:确定用top()查看顶部元素时,该元素是具有最高优先级的一个元素. 调用pop()删除之后,将促使下一个元素进入该位置.
2,如同stack和queue,priority_queue是一个基于基本序列容器进行构建的适配器,默认的序列器是vector.
模板原型：
priority_queue<Type,Container,Compare> // Type 为数据类型 // Container 为保存数据的容器, 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 // Compare为元素比较方式。. 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。
常用的操作如下：
empty() 如果优先队列为空，则返回真
pop() 删除第一个元素
push() 加入一个元素
size() 返回优先队列中拥有的元素的个数
top() 返回优先队列中有最高优先级的元素
但是在使用时必须注意：priority_queue放置元素时，不会判断元素是否重复。（因为在模板的第二个参数时顺序容器，不能保证元素的唯一性）此外可以替代默认的Compare函数
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() ); } int top() { return data.front(); } int size() { return data.size(); } bool empty() { return data.empty(); } }; // 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。 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; }
看例子：
#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。( less< >则是从大到小)
例子:
#include <iostream> #include <queue> using namespace std; int main() { priority_queue<int, vector<int>, greater<int> > q; //注意 greater<int>和后面一个'>'要有空格分开! 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
先看看例子:
#include<iostream> #include<queue> using namespace std; struct Node{ int x; int 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
例子:
#include<iostream> #include<queue> using namespace std; struct Node{ int x; int 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; }
以上例子的:
struct cmp{ bool operator() ( Node a, Node b ){ if( a.x==b.x ) return a.y>b.y; return a.x>b.x; } };
为重点。
例2：
#include<iostream> #include<functional> #include<cstdlib> #include<algorithm> #include<queue> #include<set> #include<vector> #include<string> using namespace std; struct Node{ int data; Node() {} Node( int n ) { data=n; } }; struct myCmp: binary_function< Node,Node,bool >{ bool operator () (const Node &a,const Node &b) { return a.data < b.data; } }; /* 根据实践即便不从 binary_function 派生也是可以使用的 class myCmp{ public: bool operator () (const Node& a,const Node& b){ return a.data < b.data; } }; */ int main() { priority_queue<Node,vector<Node>,myCmp> PQ; set<Node,myCmp> s; Node arr[6]={1,-1,2,-2,3,-3}; sort(arr,arr+6,myCmp() ); return 0; }
