priority_queue的使用 詳細總結

參考博文：https://blog.csdn.net/weixin_36888577/article/details/79937886
最近做到一些使用堆排序的題，因此總結一下priority_queue

優先隊列也是隊列，因此頭文件爲，與queue的不同在於可以定義數據的優先級，在插入數據時會自動排序。

基本操作

• top 訪問隊頭元素
• push 插入元素到隊尾並排序
• pop 彈出隊頭元素
• empty
• size
• emplace 原地構造一個元素並插入隊列
• swap

定義

priority_queue<type,container,functional>

• type 元素的數據類型
• container 必須是用數組實現的容器，比如vector,deque。默認爲vector
• functional 優先級的比較方法。對於內置類型默認爲less(大頂堆)
• 對於內置類型構成的，使用默認比較方式的優先隊列，只需要指定type即可
• 具有所有隊列的特性，只是添加了自動排序。實際用堆來實現

std::string wrds [] {"one", "two", "three", "four"};
std::priority_queue<std::string, std::vector<std::string>, std::greater<std::string>> words(std::begin(wrds), std::end(wrds)); 

可以用任何容器的迭代器(開始和結束)來初始化優先隊列。這裏使用operator>()對元素對象進行比較，從而排序。

std::vector<int> values{21, 22, 12, 3, 24, 54, 56};
std::priority_queue<int> numbers(std::less<int>(),values);
//使用大括號也可以
std::priority_queue<int> numbers{std::less<int>(),values};
//模板指定了比較方式，構造函數的第一個參數也必須傳入
std::priority_queue<std::string, std::vector<std::string>, std::greater<std::string>> words(std::greater<std::string>(),w); 

• 用vector或者deque容器來初始化priority_queue
• 構造函數的第一個參數爲比較函數，第二個參數爲容器。要注意的是，即使模板中已經指定了比較方式，第一個參數也必不可少。

迭代器

priority_queue沒有迭代器。只能用top和pop依次取出元素來遍歷。且如此遍歷會將隊列清空。

內置類型舉例

//升序隊列 (小頂堆)
priority_queue <int,vector<int>,greater<int> > q1;
//降序隊列 (大頂堆)
priority_queue <int,vector<int>,less<int> > q2;

元素類型爲pair

• 當需求爲按元素出現的頻率排序，在構建了記錄出現次數的哈希表以後，希望對出現的次數進行排序，並保持對應關係。此處用priority_queue<pair<T1,T2> >來實現再合適不過
• 比較規則爲：先對first進行比較，若first相等，則比較second

priority_queue<pair<int, int> > q3;
pair<int, int> b(1, 2);
pair<int, int> c(1, 3);
pair<int, int> d(2, 5);
a.push(d);
a.push(c);
a.push(b);

while (!q3.empty()) 
{
    cout << q3.top().first << " " << q3.top().second << endl;
    q3.pop();
}

自定義類型

類內運算符重載

struct test1
{
    int x;
    test1(int a) {x = a;}
    bool operator<(const test1& a) const
    {
        return x < a.x; //大頂堆 less
    }
};

int main() {
    test1 a(1);
    test1 b(2);
    test1 c(3);
    priority_queue<test1> test_pq;
    test_pq.push(a);
    test_pq.push(b);
    test_pq.push(c);
    while (!test_pq.empty()) {
        std::cout<<test_pq.top().x<<std::endl;
        test_pq.pop();
    }
    system("pause");
}
//輸出 3 2 1

類外運算符重載

struct test1
{
    int x;
    test1(int a) {x = a;}
};

bool operator<(const test1& a,const test1& b)
{
    return a.x < b.x; //大頂堆 less
}

重寫仿函數

struct test1
{
    int x;
    test1(int a) {x = a;}
};

struct func
{
    bool operator()(const test1& a,const test1& b)
{
    return a.x < b.x;   //大頂堆
}
};

int main() {
    test1 a(1);
    test1 b(2);
    test1 c(3);
    priority_queue<test1, vector<test1>, func> test_pq;  //寫pq模板時調用仿函數
    test_pq.push(a);
    test_pq.push(b);
    test_pq.push(c);
    while (!test_pq.empty()) {
        std::cout<<test_pq.top().x<<std::endl;
        test_pq.pop();
    }
    system("pause");
}