Priority_Queue(优先队列)

我们都知道，队列是一种FIFO的数据结构，规定在队尾增加元素，在队首删除元素，和食堂排队打饭一个道理。（当然，插队的人是很鄙视的）。而在优先队列中，每个元素却有了特权，被赋予了优先级，从而在访问元素时，优先级高的最先出队（如有特权的军人则可以率先购票，就是这个道理）。

对PQ的操作有Search，Insert和Delete。在最小优先队列(min priorIty queue)中,查找用来搜索优先权最小的元素，删处即删处该元素，反之，最大优先队列(max priority queue)中，查找优先权最大的元素，删除即删处该元素。

基本操作：empty() 判空、pop()删处第一个元素、push()增加元素、size()返回元素个数，top()返回优先级最高的元素。

PQ的特征：priority_queue<int,vector<int>,cmp > que;第一个参数为数据类型，第二个为容器类型，第三个为比较类型。

接下来是构造PQ，构造好了才可以用它。

priority_queue<int> que; 这里构造int型数据类型，默认优先级(最大值优先) 

如果我们要最小值优先的话，可以有4种优先级控制方法。

• C++中库函数<functional>

　<functional> 首先头文件包含#inclu<functional> 而functional提供了基于模板的比较函数对象、

　　   equal_to<Type>  等于

　　   not_equal_to<Type 不等于

  　　 greater<Type>大于

  　　 greater_equal<Type>大于等于

　　   less<Type> 小于

　　   less_equal<Type>小于等于

构造：

priority_queue<int,vector<int>,less<int> >que1;//最大值优先

priority_queue<int,vector<int>,greater <int> >que2;//最小值优先

• 自定义1(队列元素为数值型)

struct cmp1
{
    bool operator ()(int &a,int &b)
    {
       return a < b;//最大值优先  
    }     
};
struct cmp2
{
    bool operator() (int &a,int &b)
    {
     return a > b;//最小值优先
    }            
};

//构造
priority_queue<int,vector<int>,cmp1>que1;//最大值优先
priority_queue<int,vector<int>,cmp2>que2;//最小值优先

• 自定义2(队列元素为结构体型)

struct node1
{ 
    int x,y;
    bool operator < (const node1 &a) const
    {
         return x<a.x;//最大值优先    
    }      
};    
struct node2
{ 
    int x,y;
    bool operator < (const node2 &a) const
    {
         return x>a.x;//最小值优先    
    }      
};    
//构造
priority_queue<node1>que1;
priority_queue<node2>que2;

• 自定义3(队列元素为结构体型)

struct node1
{
    int x;
    int y;
};
bool operator < (const node1 &a,const node1 &b)
{
     return a.x <b.x;//按成员x最大值优先  
}
struct node2
{
    int x;
    int y;
};
bool operator < (const node2 &a,const node2 &b)
{
     return a.y > b.y;//按成员y最小值优先  
}
//构造
priority_queue<node1>que1;
priority_queue<node2>que2;

• Code

#include<iostream>
#include<queue>
#include<string>
using namespace std;
struct Stud
{
    int no;
    string name;
    Stud(int no1,string name1)
    {
        no = no1;
        name = name1;
    }
    bool operator < (const Stud & s)const
    {
        return no < s.no;
    }
    bool operator > (const Stud & s)const
    {
        return no > s.no;
    }
};
struct Cmp
{
    bool operator()(const Stud &s,const Stud &t)const
    {
        return s.name < t.name;//name越大越优先
    }
};
int main()
{
    Stud a[] = {Stud(2,"Mary"),Stud(1,"John"),Stud(5,"Smith")};
    int n  = sizeof(a) / sizeof(a[0]);
    //使用Stud结构体中的《 关系定义pq1
    priority_queue<Stud>pq1(a,a+n);
    cout<<"pq1: ";
    while(! pq1.empty())//no递减输出
    {
        cout<<"["<<pq1.top().no<<","<<pq1.top().name<<"]"<<endl;
        pq1.pop();
    }
    //使用Stud结构体的》 关系定义pq2
    priority_queue<Stud,deque<Stud>,greater<Stud> >pq2(a,a+n);
    cout<<"pq2:";
     while(! pq2.empty())//no递增输出
    {
        cout<<"["<<pq2.top().no<<","<<pq2.top().name<<"]"<<endl;
        pq2.pop();
    }

   //使用Stud结构体的StudCmp定义pq3
    priority_queue<Stud,deque<Stud>,Cmp>pq3(a,a+n);
    cout<<"pq3:";
    while(! pq3.empty())//name递减输出
    {
        cout<<"["<<pq3.top().no<<","<<pq3.top().name<<"]"<<endl;
        pq3.pop();
    }
    return 0;
}

• 运行结果

 

• 注意事项 

 有时晕的地方。在对内置数据类型的排序处理中，sort（）默认是用less<T>作为对函数实现递增排序，如（sort(iterator.begin(),iteraotr.emd(),less<Data_Type>) 等同于sort(iterator.begin(),iterator,end())

而在结构体排序中，默认less<T>,但也要重载<运算符，也可改变排列顺序 。如

struct Stud
{
    int no;
    string name;
    Stud(int no1,string name1)
    {
        no = no1;
        name = name1;
    }
    bool operator < (const Stud &s )const//重载 <
    {
        return no > s.no;//用于将no 递减排序，将>改为 < 为增序
    }
};
struct Cmp
{
    bool operator() (const Stud &s1,const Stud &s2) const
    {
        return s1.name<s2.name;//将name递增排序
    }
};