c++优先队列用法详解

 

　　优先队列也是队列这种数据结构的一种。它的操作不仅局限于队列的先进先出,可以按逻辑(按最大值或者最小值等出队列)。

 

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　　普通的队列是一种先进先出的数据结构，元素在队列尾追加，而从队列头删除。

 

　　在优先队列中，元素被赋予优先级。当访问元素时，具有最高优先级的元素最先删除。优先队列具有最高级先出（firstin,largestout）的行为特征。

 

　　首先要包含头文件#include<queue>,他和queue不同的就在于我们可以自定义其中数据的优先级,让优先级高的排在队列前面,优先出队。

 

　　优先队列具有队列的所有特性，包括队列的基本操作，只是在这基础上添加了内部的一个排序，它本质是一个堆实现的。

 

　　和队列基本操作相同:

 

　　top访问队头元素

 

　　empty队列是否为空

 

　　size返回队列内元素个数

 

　　push插入元素到队尾(并排序)

 

　　emplace原地构造一个元素并插入队列

 

　　pop弹出队头元素

 

　　swap交换内容

 

　　定义：priority_queue<Type,Container,Functional>

 

　　Type就是数据类型，Container就是容器类型（Container必须是用数组实现的容器，比如vector,deque等等，但不能用list。STL里面默认用的是vector），Functional就是比较的方式。

 

　　当需要用自定义的数据类型时才需要传入这三个参数，使用基本数据类型时，只需要传入数据类型，默认是大顶堆。

 

　　一般是：

 

　　//升序队列

 

　　priority_queue<int,vector<int>,greater<int>>q;

 

　　//降序队列

 

　　priority_queue<int,vector<int>,less<int>>q;

 

　　//greater和less是std实现的两个仿函数（就是使一个类的使用看上去像一个函数。其实现就是类中实现一个operator()，这个类就有了类似函数的行为，就是一个仿函数类了）

 

　　1、基本类型优先队列的例子：

 

　　

 

　　

 

　　#include<iostream>

 

　　#include<queue>

 

　　usingnamespacestd;

 

　　intmain()

 

　　{

 

　　//对于基础类型默认是大顶堆

 

　　priority_queue<int>a;

 

　　//等同于priority_queue<int,vector<int>,less<int>>a;

 

　　//这里一定要有空格，不然成了右移运算符↓↓

 

　　priority_queue<int,vector<int>,greater<int>>c;//这样就是小顶堆

 

　　priority_queue<string>b;

 

　　for(inti=0;i<5;i++)

 

　　{

 

　　a.push(i);

 

　　c.push(i);

 

　　}

 

　　while(!a.empty())

 

　　{

 

　　cout<<a.top()<<'';

 

　　a.pop();

 

　　}

 

　　cout<<endl;

 

　　while(!c.empty())

 

　　{

 

　　cout<<c.top()<<'';

 

　　c.pop();

 

　　}

 

　　cout<<endl;

 

　　b.push("abc");

 

　　b.push("abcd");

 

　　b.push("cbd");

 

　　while(!b.empty())

 

　　{

 

　　cout<<b.top()<<'';

 

　　b.pop();

 

　　}

 

　　cout<<endl;

 

　　return0;

 

　　}

 

　　运行结果：

 

　　43210

 

　　01234

 

　　cbdabcdabc

 

　　请按任意键继续...

 

　　2、用pair做优先队列元素的例子：

 

　　规则：pair的比较，先比较第一个元素，第一个相等比较第二个。

 

　　

 

　　#include<iostream>

 

　　#include<queue>

 

　　#include<vector>

 

　　usingnamespacestd;

 

　　intmain()

 

　　{

 

　　priority_queue<pair<int,int>>a;

 

　　pair<int,int>b(1,2);

 

　　pair<int,int>c(1,3);

 

　　pair<int,int>d(2,5);

 

　　a.push(d);

 

　　a.push(c);

 

　　a.push(b);

 

　　while(!a.empty())

 

　　{

 

　　cout<<a.top().first<<''<<a.top().second<<'\n';

 

　　a.pop();

 

　　}

 

　　}

 

　　运行结果：

 

　　25

 

　　13

 

　　12

 

　　请按任意键继续...

 

　　3、用自定义类型做优先队列元素的例子

 

　　

 

　　

 

　　

 

　　#include<iostream>

 

　　#include<queue>

 

　　usingnamespacestd;

 

　　//方法1

 

　　structtmp1//运算符重载<

 

　　{

 

　　intx;

 

　　tmp1(inta){x=a;}

 

　　booloperator<(consttmp1&a)const

 

　　{

 

　　returnx<a.x;//大顶堆

 

　　}

 

　　};

 

　　//方法2

 

　　structtmp2//重写仿函数

 

　　{

 

　　booloperator()(tmp1a,tmp1b)

 

　　{

 

　　returna.x<b.x;//大顶堆

 

　　}

 

　　};

 

　　intmain()

 

　　{

 

　　tmp1a(1);

 

　　tmp1b(2);

 

　　tmp1c(3);

 

　　priority_queue<tmp1>d;

 

　　d.push(b);

 

　　d.push(c);

 

　　d.push(a);

 

　　while(!d.empty())

 

　　{

 

　　cout<<d.top().x<<'\n';

 

　　d.pop();

 

　　}

 

　　cout<<endl;

 

　　priority_queue<tmp1,vector<tmp1>,tmp2>f;

 

　　f.push(b);

 

　　f.push(c);

 

　　f.push(a);

 

　　while(!f.empty())

 

　　{

 

　　cout<<f.top().x<<'\n';

 

　　f.pop();

 

　　}

 

　　}

 

　　运行结果：

 

　　3

 

　　2

 

　　1

 

　　3

 

　　2

 

　　1





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