【STL】優先隊列priority_queue詳解+OpenJudge-4980拯救行動

1、關於優先隊列

隊列（queue）這種東西廣大OIer應該都不陌生，或者說，隊列都不會你還學個卵啊(╯‵□′)╯︵┻━┻咳咳，通俗講，隊列是一種只容許從前端（隊頭）刪除元素、從後端（隊尾）插入元素的數據結構。而優先隊列（priority queue）是一種賦予每一個隊列中元素以一個優先級的隊列。在執行刪除操做時，優先隊列會刪除具備最高優先級的元素。如此奇妙的優先隊列有什麼用呢，舉個例子，給定一個長爲n的序列和m組詢問，對於每組詢問，咱們要找出刪去序列中最小的數，再向序列加入一個數。樸素的想法是對每一個詢問從頭至尾掃一遍，找出最小值，時間複雜度爲O(nm)。而優先隊列能夠將時間複雜度下降到O(mlgn)的級別。那它是怎麼作到的呢？其實，優先隊列（又稱堆）是一顆徹底二叉樹，其每一個子節點與父節點間都具備某種特性（即爲咱們規定的優先級）。二叉樹的性質決定了優先隊列維護操做O(lgn)的複雜度。

2、STL之priority_queue

優先隊列好用歸好用，然而，它很差寫_(:з」∠)_可是，STL（Standard Template Library 標準模板庫）裏給出了優先隊列的模板~\(≧▽≦)/~

priority_queue定義在頭文件<queue>裏，和普通隊列同樣，priority_queue擁有以下操做：

一、priority_queue<Type, Container, Functional>Q：建立一個新的優先隊列Q，其Type爲其數據類型，Container 爲保存數據的容器，Functional 爲元素比較方式；

　　特別說明：Container必須是用數組實現的容器，默認爲vector；Functional默認爲operator <。因此若是咱們把Container和Functional都缺省，優先隊列就是一個隊頭元素最大的大根堆。

二、Q.top()：返回隊頭元素；

三、Q.pop()：刪除隊列頭部元素；

四、Q.push(x)：在隊尾增長元素x；

五、Q.empty()：判斷隊列是否爲空（若是隊列爲空則返回true，不然，返回false）；

六、Q.size()：返回隊列中元素個數。

3、OpenJudge-4980拯救行動題解

描述

公主被惡人抓走，被關押在牢房的某個地方。牢房用N*M (N, M <= 200)的矩陣來表示。矩陣中的每項能夠表明道路（@）、牆壁（#）、和守衛（x）。 
英勇的騎士（r）決定孤身一人去拯救公主（a）。咱們假設拯救成功的表示是「騎士到達了公主所在的位置」。因爲在通往公主所在位置的道路中可能遇到守衛，騎士一旦遇到守衛，必須殺死守衛才能繼續前進。 
現假設騎士能夠向上、下、左、右四個方向移動，每移動一個位置須要1個單位時間，殺死一個守衛須要花費額外的1個單位時間。同時假設騎士足夠強壯，有能力殺死全部的守衛。

給定牢房矩陣，公主、騎士和守衛在矩陣中的位置，請你計算拯救行動成功須要花費最短期。

輸入

第一行爲一個整數S，表示輸入的數據的組數（多組輸入）
隨後有S組數據，每組數據按以下格式輸入 
一、兩個整數表明N和M, (N, M <= 200). 
二、隨後N行，每行有M個字符。"@"表明道路，"a"表明公主，"r"表明騎士，"x"表明守衛, "#"表明牆壁。

輸出

若是拯救行動成功，輸出一個整數，表示行動的最短期。
若是不可能成功，輸出"Impossible"

原題連接→_→OpenJudge-4980拯救行動

讀了題咱們發現，這就是一個寬搜嘛。咱們只要以時間定義優先級，把每一個點能拓展的狀態放入優先隊列處理就能夠了。

愉快的貼上代碼：

 1 #include<cstdio>
 2 #include<queue>
 3 #include<cstring>
 4 using namespace std;
 5 const int MAXL=210;
 6 int dir[]={-1,1,0,0},dir_[]={0,0,-1,1};
 7 int s;
 8 int n,m;
 9 int map[MAXL][MAXL];
10 bool vis[MAXL][MAXL];
11 int dx,dy;
12 struct node 
13 {
14     int x,y,time;
15     friend bool operator < (node A,node B){return A.time>B.time;}
16     //重載 < ，定義時間爲優先級，時間小的元素置於隊首
17 };
18 priority_queue <node> q;//priority_queue <node,vector<node>,operator <> q; 
19 int main()
20 {
21     scanf("%d",&s);
22     while(s--)
23     {
24         while(!q.empty())q.pop();//清空隊列q，注意：沒有q.clear()的用法 
25         memset(vis,false,sizeof(vis));
26         memset(map,0,sizeof(map));
27         scanf("%d%d",&n,&m);
28         for(int i=1;i<=n;++i)
29         {
30             char c[MAXL];
31             scanf("%s",c);
32             for(int j=0;j<m;++j)
33             {
34                 if(c[j]=='a')dx=i,dy=j+1;
35                 else if(c[j]=='r')q.push((node){i,j+1,0}),vis[i][j+1]=true;
36                 else if(c[j]=='x')map[i][j+1]=1;//1表明守衛 
37                 else if(c[j]=='#')map[i][j+1]=2;//2表明牆壁 
38             }
39         }
40         while(!q.empty())
41         {
42             int x=q.top().x,y=q.top().y,time=q.top().time;
43             if(x==dx&&y==dy)break;
44             for(int i=0;i<4;++i)
45             {
46                 if(x+dir[i]<1||x+dir[i]>n||y+dir_[i]<1||y+dir_[i]>m)continue;
47                 if(vis[x+dir[i]][y+dir_[i]]||map[x+dir[i]][y+dir_[i]]==2)continue;
48                 vis[x+dir[i]][y+dir_[i]]=true;
49                 if(map[x+dir[i]][y+dir_[i]]==0)q.push((node){x+dir[i],y+dir_[i],time+1});
50                 else if(map[x+dir[i]][y+dir_[i]]==1)q.push((node){x+dir[i],y+dir_[i],time+2});
51             }
52             q.pop();
53         }
54         if(q.empty())printf("Impossible");
55         else printf("%d",q.top().time);
56         printf("\n");
57     }
58     return 0;
59 }

OpenJudge-4980拯救行動

弱弱地說一句，本蒟蒻碼字也不容易，轉載請註明出處http://www.cnblogs.com/Maki-Nishikino/p/6056072.html