C++ priority_queue

数据结构 C++

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 2021/04/14   Share

C++ priority_queue

priority_queue简介

优先队列具有队列的所有特性，包括基本操作，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。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的行为特征。

头文件

#include \

成员函数

成员函数	函数功能
top()	访问队头元素
empty()	队列是否为空（为空返回true）
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

priority_queue的定义

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。

//升序队列，小顶堆
priority_queue <int,vector<int>,greater<int> > q;
//降序队列，大顶堆
priority_queue <int,vector<int>,less<int> >q;

//greater表示内置类型从大到小排序，less表示内置类型从小到大排序。
//在sort中使用greater从大到小排序，使用less从小到大排序。
//在priority_queue中相反

示例

基本类型：

#include <queue>
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    //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;
    priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> c;  //这样就是小顶堆
    
    vector<int> v{ 1,2,3 };
    
    for (int t : v) {
        a.push(t);
        c.push(t);
    }

    cout << "大顶堆：";
    while (!a.empty())
    {
        cout << a.top() << ' ';
        a.pop();
    }
    cout << endl;

    cout << "小顶堆：";
    while (!c.empty())
    {
        cout << c.top() << ' ';
        c.pop();
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

输出：

1 2	大顶堆：3 2 1 小顶堆：1 2 3

pair:

#include <queue>
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    //大根堆，先比较第一个，再比较第二个
    priority_queue<pair<int, int>> q;
    
    q.push(make_pair(1, 2));
    q.push(make_pair(1, 3));
    q.push(make_pair(2, 1));

    while (!q.empty())
    {
        cout << q.top().first << ' ' << q.top().second << '\n';
        q.pop();
    }

    return 0;
}

输出：

1
2
3

2 1
1 3
1 2

自定义类型：

#include <queue>
#include <iostream>
using namespace std;
//方法1
struct node //运算符重载<
{
    int x;

    node(int a) {
        x = a;
    }
    bool operator < (const node& a) const {
        return x < a.x;//大顶堆
    }
};
//方法2
struct cmp //重写仿函数
{
    bool operator() (node a, node b){
        return a.x < b.x; //大顶堆
    }
};
int main()
{
    priority_queue<node> q;
    //等于  priority_queue<node, vector<node>, cmp> q;
    node a(1);
    node b(2);
    node c(3);
    q.push(b);
    q.push(c);
    q.push(a);

    while (!q.empty())
    {
        cout << q.top().x << ' ';
        q.pop();
    }

    return 0;
}