STL之priority_queue使用简介

优先队列容器也是一种从一端入队，另一端出对的队列。不同于一般队列的是，队列中最大的元素总是位于队首位置，因此，元素的出对并非按照先进先出的要求，将最先入队的元素出对，而是将当前队列中的最大元素出对。

    C++ STL 优先队列的泛化，底层默认采用 vector 向量容器，使得队列容器的元素可做数组操作，从而应用堆算法找出当前队列最大元素，并将它调整到队首位置，确保最大元素出队。

    堆算法(heap algorithm) 具有 nLog(n) 阶的算法时间复杂度，优先队列也可看作容器适配器，将底层的序列容器 vector 转换为优先队列 priority_queue.

    

    priority_queue 优先队列容器的 C++ 标准头文件也是 queue ，需要用宏语句 "#include <queue>" 包含进来。

    

    同样是因为仅需取队首和队尾元素的操作，因此 priority_queue 优先队列容器也不提供迭代器，对其他任意位置处的元素进行直接访问操作。使用时，一般用 priority_queue<T> 的形式进行具现， T 是优先队列元素的一个具现类型。

    

创建 priority_queue 对象

    使用 priority_queue 队列之前，要先利用构造函数生成一个优先对象，才可进行元素的入队、出对、取队首及队尾等操作。

1.    priority_queue()

    默认的构造函数，创建一个空的 priority_queue 对象。例如，下面一行代码使用默认的 vector 为底层容器，创建了一个空的优先队列对象 pq ，数据元素为 int 类型。

    priority_queue<int>  pq;

    

2.    priority_queue(const priority_queue&)

    复制构造函数，用一个优先队列对象创建新的优先队列对象。例如，下面一行代码利用 priority_queue 对象 pq1 ，创建一个以双向链表为底层容器的 priority_queue 对象 pq2 。

    // priority_queue<int, list<int> >    pq1;

    priority_queue<int, list<int> >        pq2(pq1);

    

元素入队

    优先队列容器的元素入队函数也是 push 函数，它调用堆算法函数将入队的元素移至队列堆中的正确位置，保证队列优先级高的元素始终位于队首。优先队列也不预设固定的大小，因此 push 函数不判断队列空间是否已满，都将元素放入队列。push 函数不会返回元素入队是否成功的信息。

    void  push(const value_type& x)

    

元素出对

    优先队列容器的元素出对函数为 pop 函数，将优先级最高的元素删掉。该函数不判断队列是否已为空，都试图将队首元素删除。一般要先判断队列不为空，才进行元素出对操作。

 

取队首元素

    优先队列容器的 top 函数，可用来读取队首元素，即优先级最高的元素。这个函数实际是调用了底层容器的 front 函数。需要注意的是，优先队列容器并不提供获取队尾元素的函数。如下是 top 函数的使用原型。

    const  value_type&  top()  const

    

队列非空判断

    优先队列的操作基本都要使用 empty 函数，判断入队和出对的优先队列是否为空，再作下一步的操作。如下是 empty 函数的使用原型。

#include <queue>
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    priority_queue<int>  pq;
    pq.push(7);
    pq.push(19);
    pq.push(33);
    pq.push(26);
    pq.push(29);
    // 按优先级大小读取队列元素
    while (!pq.empty())
    {
        // 打印出 33 29 26 19 7
        cout << pq.top() << '    ';
        pq.pop();
    }
    cout << endl;
    return 0;
}