priority_queue用法

priority_queue調用 STL裏面的 make_heap(), pop_heap(), push_heap() 算法實現，也算是堆的另外一種形式。先寫一個用 STL 裏面堆算法實現的與真正的STL裏面的 priority_queue用法相似的priority_queue， 以加深對 priority_queue 的理解

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>

using namespace std;

class priority_queue
{
    private:
        vector<int> data;
        
    public:
        void push( int t ){ 
            data.push_back(t); 
            push_heap( data.begin(), data.end()); 
        }
        
        void pop(){
            pop_heap( data.begin(), data.end() );
            data.pop_back();
        }
        
        int top() { return data.front(); }
        int size() { return data.size(); }
        bool empty() { return data.empty(); }
};


int main()
{
    priority_queue test;
    test.push( 3 );
    test.push( 5 );
    test.push( 2 );
    test.push( 4 );
    
    while( !test.empty() ){
        cout << test.top() << endl;
        test.pop(); }
        
    return 0;
}

STL裏面的 priority_queue 寫法與此相似，只是增加了模板及相關的迭代器什麼的。 

priority_queue 對於基本類型的使用方法相對簡單。他的模板聲明帶有三個參數:
priority_queue<Type, Container, Functional>
其中Type 爲數據類型， Container 爲保存數據的容器，Functional 爲元素比較方式。
Container 必須是用數組實現的容器，比如 vector, deque 但不能用 list.
STL裏面默認用的是 vector. 比較方式默認用 operator< , 所以如果你把後面倆個參數缺省的話，
優先隊列就是大頂堆，隊頭元素最大。

#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;
}

如果要用到小頂堆，則一般要把模板的三個參數都帶進去。
STL裏面定義了一個仿函數 greater<>，對於基本類型可以用這個仿函數聲明小頂堆

#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;
}

對於自定義類型，則必須自己重載 operator< 或者自己寫仿函數

#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 ){
    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() ) );
    
    while( !q.empty() ){
        cout << q.top().x << ' ' << q.top().y << endl;
        q.pop();
    }
    
    getchar();
    return 0;
}

自定義類型重載 operator< 後，聲明對象時就可以只帶一個模板參數。
但此時不能像基本類型這樣聲明
priority_queue<Node, vector<Node>, greater<Node> >;
原因是 greater<Node> 沒有定義，如果想用這種方法定義則可以按如下方式:

#include <iostream>
#include <queue>

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;
} 
//以上代碼實現的是一個小頂堆