c++——优先队列(priority_queue)

- 日理万妓 2022-10-22 15:56 161阅读 0赞

**优先队列详解/C++**  
优先队列  
1.概念:什么是优先队列呢?在优先队列中，**元素被赋予优先级，当访问元素时，具有最高级优先级的元素先被访问** .即优先队列具有**最高级先出**的行为特征。它可以说是队列和排序的完美结合体，不仅可以存储数据，还可以将这些数据按照我们设定的规则进行排序。

2.定义:优先队列在头文件\#include 中；其声明格式为：**priority\_queue ans;**//声明一个名为ans的整形的优先队列

3.支持的操作:

q.empty()          //如果队列为空，则返回true，否则返回false
    q.size()              //返回队列中元素的个数
    q.pop()              //删除队首元素，但不返回其值
    q.top()               //返回具有最高优先级的元素值，但不删除该元素
    q.push(item)      //在基于优先级的适当位置插入新元素

4实例:

优先队列的时间复杂度为O（logn），n为队列中元素的个数，其存取都需要时间。

在默认的优先队列中，优先级最高的先出队。默认的int类型的优先队列中先出队的为队列中较大的数。

然而更多的情况下，我们是希望可以自定义其优先级的，下面介绍定义优先级的操作

priority\_queue 对于基本类型的使用方法相对简单。他的模板声明带有三个参数:

priority\_queue<Type, Container, Functional> 其中Type 为数据类型， Container 为保存数据的容器，Functional 为元素比较方式。  
**Container 必须是用数组实现的容器**，比如 vector, deque 但不能用 list.STL里面**默认用的是 vector.**

1.比较方式默认用 operator< , 所以如果你把后面俩个参数缺省的话，优先队列就是大顶堆，队头元素最大。(也就是默认非升序)  
priority\_queue q;

#include <iostream>
    #include <queue> 
    using namespace std; 
    int main(){
        
        priority_queue<int> q;     
        for( int i= 0; i< 10; ++i ) q.push( rand() );
        while( !q.empty() ){
        
            cout << q.top() << endl;
            q.pop();
        }     
        getchar();
        return 0;
    }

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2.如果要用到小顶堆，则一般要把模板的三个参数都带进去。  
STL里面定义了一个仿函数 greater<>，对于基本类型可以用这个仿函数声明小顶堆(非降序)  
priority\_queue<int, vector, greater > q;

#include <iostream>
    #include <queue> 
    using namespace std; 
    int main(){
        
        priority_queue<int, vector<int>, greater<int> > q;
        for( int i= 0; i< 10; ++i ) q.push( rand() );
        while( !q.empty() ){
        
            cout << q.top() << endl;
            q.pop();
        }     
        getchar();
        return 0;
    }

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3.对于自定义类型，则必须自己重载 operator<  
priority\_queue q;

#include <iostream>
    #include <queue> 
    using namespace std; 
    struct Node{
        
        int x, y;
        Node( int a= 0, int b= 0 ):
            x(a), y(b) {
        }
    };
     
    bool operator<( Node a, Node b ){
        //升序 
        if( a.x== b.x ) return a.y> b.y;
        return a.x> b.x; 
    }
     
    int main(){
        
        priority_queue<Node> q;     
        for( int i= 0; i< 10; ++i )
        q.push( Node( rand(), rand() ) );  //构造函数   
        while( !q.empty() ){
        
            cout << q.top().x << ' ' << q.top().y << endl;
            q.pop();
        }     
        getchar();
        return 0;
    }

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4.自定义cmp  
priority\_queue<Node, vector, cmp> q;

#include <iostream>
    #include <queue> //小顶堆
    using namespace std; 
    struct Node{
        
        int x, y;
        Node( int a= 0, int b= 0 ):
            x(a), y(b) {
        }
    };
     
    struct cmp{
        
        bool operator() ( Node a, Node b ){
        
            if( a.x== b.x ) return a.y> b.y;         
            return a.x> b.x; }
    };
     
    int main(){
        
        priority_queue<Node, vector<Node>, cmp> q;     
        for( int i= 0; i< 10; ++i )
        q.push( Node( rand(), rand() ) );
         
        while( !q.empty() ){
        
            cout << q.top().x << ' ' << q.top().y << endl;
            q.pop();
        }     
        getchar();
        return 0;
    }

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