priority_queue的使用 详细总结

参考博文：https://blog.csdn.net/weixin_36888577/article/details/79937886
最近做到一些使用堆排序的题，因此总结一下priority_queue

优先队列也是队列，因此头文件为，与queue的不同在于可以定义数据的优先级，在插入数据时会自动排序。

基本操作

• top 访问队头元素
• push 插入元素到队尾并排序
• pop 弹出队头元素
• empty
• size
• emplace 原地构造一个元素并插入队列
• swap

定义

priority_queue<type,container,functional>

• type 元素的数据类型
• container 必须是用数组实现的容器，比如vector,deque。默认为vector
• functional 优先级的比较方法。对于内置类型默认为less(大顶堆)
• 对于内置类型构成的，使用默认比较方式的优先队列，只需要指定type即可
• 具有所有队列的特性，只是添加了自动排序。实际用堆来实现

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(开始和结束)来初始化优先队列。这里使用operator>()对元素对象进行比较，从而排序。

std::vector<int> values{21, 22, 12, 3, 24, 54, 56};
std::priority_queue<int> numbers(std::less<int>(),values);
//使用大括号也可以
std::priority_queue<int> numbers{std::less<int>(),values};
//模板指定了比较方式，构造函数的第一个参数也必须传入
std::priority_queue<std::string, std::vector<std::string>, std::greater<std::string>> words(std::greater<std::string>(),w); 

• 用vector或者deque容器来初始化priority_queue
• 构造函数的第一个参数为比较函数，第二个参数为容器。要注意的是，即使模板中已经指定了比较方式，第一个参数也必不可少。

迭代器

priority_queue没有迭代器。只能用top和pop依次取出元素来遍历。且如此遍历会将队列清空。

内置类型举例

//升序队列 (小顶堆)
priority_queue <int,vector<int>,greater<int> > q1;
//降序队列 (大顶堆)
priority_queue <int,vector<int>,less<int> > q2;

元素类型为pair

• 当需求为按元素出现的频率排序，在构建了记录出现次数的哈希表以后，希望对出现的次数进行排序，并保持对应关系。此处用priority_queue<pair<T1,T2> >来实现再合适不过
• 比较规则为：先对first进行比较，若first相等，则比较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();
}

自定义类型

类内运算符重载

struct test1
{
    int x;
    test1(int a) {x = a;}
    bool operator<(const test1& a) const
    {
        return x < a.x; //大顶堆 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");
}
//输出 3 2 1

类外运算符重载

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

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

重写仿函数

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

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

int main() {
    test1 a(1);
    test1 b(2);
    test1 c(3);
    priority_queue<test1, vector<test1>, func> test_pq;  //写pq模板时调用仿函数
    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");
}