c++優先隊列(priority_queue)用法詳解

轉自csdn的文章，僅做爲學習筆記。原文連接：https://blog.csdn.net/weixin_36888577/article/details/79937886

 

普通的隊列是一種先進先出的數據結構，元素在隊列尾追加，而從隊列頭刪除。

在優先隊列中，元素被賦予優先級。當訪問元素時，具備最高優先級的元素最早刪除。優先隊列具備最高級先出 （first in, largest out）的行爲特徵。

 

首先要包含頭文件#include<queue>, 他和queue不一樣的就在於咱們能夠自定義其中數據的優先級, 讓優先級高的排在隊列前面,優先出隊。

優先隊列具備隊列的全部特性，包括隊列的基本操做，只是在這基礎上添加了內部的一個排序，它本質是一個堆實現的。

和隊列基本操做相同:

• top 訪問隊頭元素
• empty 隊列是否爲空
• size 返回隊列內元素個數
• push 插入元素到隊尾 (並排序)
• emplace 原地構造一個元素並插入隊列
• pop 彈出隊頭元素
• swap 交換內容

定義：priority_queue<Type, Container, Functional>
Type 就是數據類型，Container 就是容器類型（Container必須是用數組實現的容器，好比vector,deque等等，但不能用 list。STL裏面默認用的是vector），Functional 就是比較的方式。

當須要用自定義的數據類型時才須要傳入這三個參數，使用基本數據類型時，只須要傳入數據類型，默認是大頂堆。
通常是：

1 //升序隊列
2 priority_queue <int,vector<int>,greater<int> > q;
3 //降序隊列
4 priority_queue <int,vector<int>,less<int> >q;
5 
6 //greater和less是std實現的兩個仿函數（就是使一個類的使用看上去像一個函數。其實現就是類中實現一個operator()，這個類就有了相似函數的行爲，就是一個仿函數類了）

 

一、基本類型優先隊列的例子：

 1 #include<iostream>
 2 #include <queue>
 3 using namespace std;
 4 int main() 
 5 {
 6     //對於基礎類型 默認是大頂堆
 7     priority_queue<int> a; 
 8     //等同於 priority_queue<int, vector<int>, less<int> > a;
 9     
10     //      這裏必定要有空格，否則成了右移運算符↓↓
11     priority_queue<int, vector<int>, greater<int> > c;  //這樣就是小頂堆
12     priority_queue<string> b;
13 
14     for (int i = 0; i < 5; i++) 
15     {
16         a.push(i);
17         c.push(i);
18     }
19     while (!a.empty()) 
20     {
21         cout << a.top() << ' ';
22         a.pop();
23     } 
24     cout << endl;
25 
26     while (!c.empty()) 
27     {
28         cout << c.top() << ' ';
29         c.pop();
30     }
31     cout << endl;
32 
33     b.push("abc");
34     b.push("abcd");
35     b.push("cbd");
36     while (!b.empty()) 
37     {
38         cout << b.top() << ' ';
39         b.pop();
40     } 
41     cout << endl;
42     return 0;
43 }

View Code

運行結果：

4 3 2 1 0
0 1 2 3 4
cbd abcd abc
請按任意鍵繼續. . .

二、用pair作優先隊列元素的例子：

規則：pair的比較，先比較第一個元素，第一個相等比較第二個。

 1 #include <iostream>
 2 #include <queue>
 3 #include <vector>
 4 using namespace std;
 5 int main() 
 6 {
 7     priority_queue<pair<int, int> > a;
 8     pair<int, int> b(1, 2);
 9     pair<int, int> c(1, 3);
10     pair<int, int> d(2, 5);
11     a.push(d);
12     a.push(c);
13     a.push(b);
14     while (!a.empty()) 
15     {
16         cout << a.top().first << ' ' << a.top().second << '\n';
17         a.pop();
18     }
19 }

View Code

運行結果：

2 5
1 3
1 2
請按任意鍵繼續. . .

三、用自定義類型作優先隊列元素的例子

 1 #include <iostream>
 2 #include <queue>
 3 using namespace std;
 4 
 5 //方法1
 6 struct tmp1 //運算符重載<
 7 {
 8     int x;
 9     tmp1(int a) {x = a;}
10     bool operator<(const tmp1& a) const
11     {
12         return x < a.x; //大頂堆
13     }
14 };
15 
16 //方法2
17 struct tmp2 //重寫仿函數
18 {
19     bool operator() (tmp1 a, tmp1 b) 
20     {
21         return a.x < b.x; //大頂堆
22     }
23 };
24 
25 int main() 
26 {
27     tmp1 a(1);
28     tmp1 b(2);
29     tmp1 c(3);
30     priority_queue<tmp1> d;
31     d.push(b);
32     d.push(c);
33     d.push(a);
34     while (!d.empty()) 
35     {
36         cout << d.top().x << '\n';
37         d.pop();
38     }
39     cout << endl;
40 
41     priority_queue<tmp1, vector<tmp1>, tmp2> f;
42     f.push(b);
43     f.push(c);
44     f.push(a);
45     while (!f.empty()) 
46     {
47         cout << f.top().x << '\n';
48         f.pop();
49     }
50 }

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運行結果：

3
2
1

3
2
1
請按任意鍵繼續. . .