c++优先队列(priority_queue)详细讲解

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1.内容:

2.举例使用:

1）基本类型例子：

2）pair的比较，先比较第一个元素，第一个相等比较第二个 

3）对于自定义类型 

3.常见用途：

1.内容:

既然是队列那么先要包含头文件#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。

• 优先级对它们的设置默认都是数字大的优先级越高

  队首元素就是优先队列内元素最大的那个

//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）

//less<int>表示数字大的优先级越大，大根堆，优先级高的在队首，先弹出来
greater<int>表示数字小的优先级越大，小根堆

2.举例使用:

1）基本类型例子：

#include<iostream>
#include <queue>
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
    priority_queue<string> b;

    for (int i = 0; i < 5; i++) 
    {
        a.push(i);
        c.push(i);
    }
    while (!a.empty()) 
    {
        cout << a.top() << " ";//4 3 2 1 0
        a.pop();
    } 
    cout << endl;

    while (!c.empty()) 
    {
        cout << c.top() << " ";//0 1 2 3 4 
        c.pop();
    }
    cout << endl;

    b.push("abc");
    b.push("abcd");
    b.push("cbd");
    while (!b.empty()) 
    {
        cout << b.top() << " ";//cbd abcd abc
        b.pop();
    } 
    cout << endl;
    return 0;
}

2）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>
using namespace std;
int main() 
{
    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：
    2 5
    1 3
    1 2

3）对于自定义类型 

#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;

//方法1
struct tmp1 //运算符重载<
{
    int x;
    tmp1(int a) {x = a;}
    bool operator<(const tmp1& a) const
    {
        return x >a.x; //小顶堆
    }
};

//方法2
struct tmp2 //重写仿函数
{
    bool operator() (tmp1 a, tmp1 b) 
    {
        return a.x < b.x; //大顶堆
    }
};

int main() 
{
    tmp1 a(1);
    tmp1 b(2);
    tmp1 c(3);
    priority_queue<tmp1> d;//已经重载了比较运算符
    d.push(b);
    d.push(c);
    d.push(a);
    while (!d.empty()) 
    {
        cout << d.top().x << " ";//3 2 1
        d.pop();
    }
    cout << endl;

    priority_queue<tmp1, vector<tmp1>, tmp2> f;//注意仿函数只写类名
    f.push(c);
    f.push(b);
    f.push(a);
    while (!f.empty()) 
    {
        cout << f.top().x << " ";//1 2 3
        f.pop();
    }
}

3.常见用途：

a.可以解决一些贪心问题；

b.也可以对dijksta算法进行优化；

本文标签： 队列详细priorityqueue