STL 优先队列

一、相关定义

     优先队列容器和队列一样，只能从队尾插入元素，从队首删除元素。

      为什么能叫优先队列呢？？因为它有一个特性，就是队列中最大的元素总是位于队首，所以出队时，并不是完全一样的遵循先进先出的原则来进行的，而是将队列中最大的元素出队。这点有点儿类似于给队列里元素先进行一个排序，再按照顺序出队。元素的比较规则默认按照元素值由大到小排序，我们可以重载  "<" 操作符来重新定义比较规则。

     优先队列可以用容器vector 或双向队列（deque）来实现（特殊情况：list container不能用来实现queue，因为list的迭代器不是任意存取iterator，而pop中所用到的堆排序时要求randomaccess iterator的！！！）：

      priority_queue<vector<int>,less<int>>  a1;    //使用递增less<int> 函数对象排序

      priority_queue<deque<int>,greater<int>> a2 ;    //使用递增greater<int>函数对象排序

    里边还有的函数有："判空(empty)"，"大小(size)" , "栈顶元素(top)","入栈(push)","出栈(pop)"等。。。。。

二.基本介绍

基本操作:

empty()      如果队列为空，则返回为真

pop()         删除队顶元素，删除第一个元素

push()       添加 一个元素

size()         返回优先队列中的元素个数

top()           返回优先队列的队顶，即返回优先队列中具有最高级的元素

 

头文件：#include<queue>

 

声明方式:

1、普通方法：

priority_queue<int> a; //通过操作，按照元素从大到小的顺序出队
priority_queue<int,vector<int>,greater<int>> b; //通过操作，按照元素从小到大的顺序出队

2、自定义优先级

struct cmp{
  operator bool()(int x , int y)
  {
    return x > y;  //x小的优先级高，也可以写成其他方式出队，例如：return a[i] > a[j]，这样表示a[i]小的优先
  }
};
priority_queue<int,vector<int>,cmp> s;
//其中，我们传入的第二个参数是容器的类型，第三个参数为重载的比较函数

3、结构体声明方式：

struct node
{
  int x , y;
  friend bool operator < (node a , node b)
  {
    return a.x > b.x;   //在结构体中，根据x的优先级高的来出队
  }
};

priority_queue<node> q;   //定义方法
// 在该结构体中，y为值，x为优先级，我们可以通过自定义operator< 来操作元素的优先级
//我们在重载 “ < ”的过程中，最好不要重载 " > "，可能会出现错误
 

#include<stdio.h>
#include<functional>
#include<queue>
#include<vector>
using namespace std;
//定义结构，使用运算符重载,自定义优先级1
struct cmp1{
    bool operator ()(int &a,int &b){
        return a>b;//最小值优先
    }
};
struct cmp2{
    bool operator ()(int &a,int &b){
        return a<b;//最大值优先
    }
};
//定义结构，使用运算符重载,自定义优先级2
struct number1{
    int x;
    bool operator < (const number1 &a) const {
        return x>a.x;//最小值优先
    }
};
struct number2{
    int x;
    bool operator < (const number2 &a) const {
        return x<a.x;//最大值优先
    }
};
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;//采用默认优先级构造队列

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

    priority_queue<int,vector<int>,greater<int> >que3;//注意“>>”会被认为错误，
                                                      //这是右移运算符，所以这里用空格号隔开
    priority_queue<int,vector<int>,less<int> >que4;////最大值优先

    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("采用默认优先关系:\n(priority_queue<int>que;)\n");
    printf("Queue 0:\n");
    while(!que.empty()){
        printf("%3d",que.top());
        que.pop();
    }
    puts("");
    puts("");

    printf("采用结构体自定义优先级方式一:\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("采用头文件\"functional\"内定义优先级:\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("采用结构体自定义优先级方式二:\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;
}

运行结果：

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