STL 優先隊列

一、相關定義

     優先隊列容器和隊列一樣，只能從隊尾插入元素，從隊首刪除元素。

      爲什麼能叫優先隊列呢？？因爲它有一個特性，就是隊列中最大的元素總是位於隊首，所以出隊時，並不是完全一樣的遵循先進先出的原則來進行的，而是將隊列中最大的元素出隊。這點有點兒類似於給隊列裏元素先進行一個排序，再按照順序出隊。元素的比較規則默認按照元素值由大到小排序，我們可以重載  "<" 操作符來重新定義比較規則。

     優先隊列可以用容器vector 或雙向隊列（deque）來實現（特殊情況：list container不能用來實現queue，因爲list的迭代器不是任意存取iterator，而pop中所用到的堆排序時要求randomaccess iterator的！！！）：

      priority_queue<vector<int>,less<int>>  a1;    //使用遞增less<int> 函數對象排序

      priority_queue<deque<int>,greater<int>> a2 ;    //使用遞增greater<int>函數對象排序

    裏邊還有的函數有："判空(empty)"，"大小(size)" , "棧頂元素(top)","入棧(push)","出棧(pop)"等。。。。。

二.基本介紹

基本操作:

empty()      如果隊列爲空，則返回爲真

pop()         刪除隊頂元素，刪除第一個元素

push()       添加 一個元素

size()         返回優先隊列中的元素個數

top()           返回優先隊列的隊頂，即返回優先隊列中具有最高級的元素

 

頭文件：#include<queue>

 

聲明方式:

1、普通方法：

priority_queue<int> a; //通過操作，按照元素從大到小的順序出隊
priority_queue<int,vector<int>,greater<int>> b; //通過操作，按照元素從小到大的順序出隊

2、自定義優先級

struct cmp{
  operator bool()(int x , int y)
  {
    return x > y;  //x小的優先級高，也可以寫成其他方式出隊，例如：return a[i] > a[j]，這樣表示a[i]小的優先
  }
};
priority_queue<int,vector<int>,cmp> s;
//其中，我們傳入的第二個參數是容器的類型，第三個參數爲重載的比較函數

3、結構體聲明方式：

struct node
{
  int x , y;
  friend bool operator < (node a , node b)
  {
    return a.x > b.x;   //在結構體中，根據x的優先級高的來出隊
  }
};

priority_queue<node> q;   //定義方法
// 在該結構體中，y爲值，x爲優先級，我們可以通過自定義operator< 來操作元素的優先級
//我們在重載 “ < ”的過程中，最好不要重載 " > "，可能會出現錯誤
 

#include<stdio.h>
#include<functional>
#include<queue>
#include<vector>
using namespace std;
//定義結構，使用運算符重載,自定義優先級1
struct cmp1{
    bool operator ()(int &a,int &b){
        return a>b;//最小值優先
    }
};
struct cmp2{
    bool operator ()(int &a,int &b){
        return a<b;//最大值優先
    }
};
//定義結構，使用運算符重載,自定義優先級2
struct number1{
    int x;
    bool operator < (const number1 &a) const {
        return x>a.x;//最小值優先
    }
};
struct number2{
    int x;
    bool operator < (const number2 &a) const {
        return x<a.x;//最大值優先
    }
};
int a[]={14,10,56,7,83,22,36,91,3,47,72,0};
number1 num1[]={14,10,56,7,83,22,36,91,3,47,72,0};
number2 num2[]={14,10,56,7,83,22,36,91,3,47,72,0};

int main()
{   priority_queue<int>que;//採用默認優先級構造隊列

    priority_queue<int,vector<int>,cmp1>que1;//最小值優先
    priority_queue<int,vector<int>,cmp2>que2;//最大值優先

    priority_queue<int,vector<int>,greater<int> >que3;//注意“>>”會被認爲錯誤，
                                                      //這是右移運算符，所以這裏用空格號隔開
    priority_queue<int,vector<int>,less<int> >que4;////最大值優先

    priority_queue<number1>que5;
    priority_queue<number2>que6;

    int i;
    for(i=0;a[i];i++){
        que.push(a[i]);
        que1.push(a[i]);
        que2.push(a[i]);
        que3.push(a[i]);
        que4.push(a[i]);
    }
    for(i=0;num1[i].x;i++)
        que5.push(num1[i]);
    for(i=0;num2[i].x;i++)
        que6.push(num2[i]);


    printf("採用默認優先關係:\n(priority_queue<int>que;)\n");
    printf("Queue 0:\n");
    while(!que.empty()){
        printf("%3d",que.top());
        que.pop();
    }
    puts("");
    puts("");

    printf("採用結構體自定義優先級方式一:\n(priority_queue<int,vector<int>,cmp>que;)\n");
    printf("Queue 1:\n");
    while(!que1.empty()){
        printf("%3d",que1.top());
        que1.pop();
    }
    puts("");
    printf("Queue 2:\n");
    while(!que2.empty()){
        printf("%3d",que2.top());
        que2.pop();
    }
    puts("");
    puts("");
    printf("採用頭文件\"functional\"內定義優先級:\n(priority_queue<int,vector<int>,greater<int>/less<int> >que;)\n");
    printf("Queue 3:\n");
    while(!que3.empty()){
        printf("%3d",que3.top());
        que3.pop();
    }
    puts("");
    printf("Queue 4:\n");
    while(!que4.empty()){
        printf("%3d",que4.top());
        que4.pop();
    }
    puts("");
    puts("");
    printf("採用結構體自定義優先級方式二:\n(priority_queue<number>que)\n");
    printf("Queue 5:\n");
    while(!que5.empty()){
        printf("%3d",que5.top());
        que5.pop();
    }
    puts("");
    printf("Queue 6:\n");
    while(!que6.empty()){
        printf("%3d",que6.top());
        que6.pop();
    }
    puts("");
    return 0;
}

運行結果：

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