C++中優先隊列的基本使用（基本類型&自定義類型）

優先隊列(priority_queue)定義在頭文件< queue > 中，可以用來實現二叉堆（大頂堆、小頂堆），主要使用包括對於基本類型和自定義類型的排序，頂部元素（優先級最高/最低）訪問，出隊、入隊等操作。

1. 對於基本類型，可以修改默認排序規則，將大頂堆該爲小頂堆。
2. 對於自定義數據類型，可以創建操作符重載函數（重載<符號），或者自定義比較函數（重載()符號），用於自定義類型的比較操作。

接下來給出優先隊列的基本使用：

test_01() : 使用int類型
test_02(): 使用string類型
test_03(): 使用自定義類型struct student

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

using namespace std;

// 優先隊列：基本數據類型的使用 - int
void test_01()
{
	// 默認爲大頂堆
	priority_queue<int> p1;
	p1.push(10);
	p1.push(-10);
	p1.push(100);

	cout << "p1 list 大頂堆(int): ";
	while (p1.size())
	{
		cout << p1.top() << " ";
		p1.pop();
	}
	cout << endl;

	// 改爲小頂堆實現
	priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> p2;
	p2.push(10);
	p2.push(-10);
	p2.push(100);

	cout << "p2 list 小頂堆(int): ";
	while (p2.size())
	{
		cout << p2.top() << " ";
		p2.pop();
	}
	cout << endl;
}

// 優先隊列：基本數據類型的使用 - string
void test_02()
{
	// 默認爲大頂堆: C B A
	priority_queue<string> p3;
	p3.push("A");
	p3.push("B");
	p3.push("C");

	cout << "p3 list 大頂堆(string): ";
	while (p3.size())
	{
		cout << p3.top() << " ";
		p3.pop();
	}
	cout << endl;

	// 改爲小頂堆實現：A B C
	priority_queue<string, vector<string>, greater<string>> p4;
	p4.push("C");
	p4.push("B");
	p4.push("A");

	cout << "p4 list 小頂堆(string): ";
	while (p4.size())
	{
		cout << p4.top() << " ";
		p4.pop();
	}
	cout << endl;
}

// 優先隊列：自定義數據類型的使用 - struct
struct student
{
	int score;
	string name;
	int student_number;

	// 重載 < 運算符，用於優先級比較, 以成績來排名
	bool operator<(const student& s) const
	{
		return this->score < s.score;	// 大頂堆
	}

	student(int s, string n, int sn) :score(s),name(n),student_number(sn){}
};

// 自定義比較函數
struct student_compare_score_greater
{
	bool operator() (const student& a, const student& b)
	{
		return a.score > b.score;	// 小頂堆
	}
};

void test_03()
{
	student s1(89, "wang", 1001001);
	student s2(76, "Li", 1001721);
	student s3(100, "Zhao", 1001321);

	priority_queue<student> p5;
	p5.push(s1);
	p5.push(s2);
	p5.push(s3);

	cout << "p5 list 大頂堆(student): " << endl << endl;
	while (p5.size())
	{
		cout << p5.top().name << " " << p5.top().score << " " << p5.top().student_number << endl;;
		p5.pop();
	}
	cout << endl;

	// 改爲成績由低到高
	priority_queue<student, vector<student>, student_compare_score_greater> p6;
	p6.push(s1);
	p6.push(s2);
	p6.push(s3);

	cout << "p6 list 小頂堆(student): " << endl;
	while (p6.size())
	{
		cout << p6.top().name << "  " << p6.top().score << "  " << p6.top().student_number << endl;;
		p6.pop();
	}
	cout << endl;
}

int main()
{
	// int
	test_01();
	cout << endl;

	// string
	test_02();
	cout << endl;
	
	// struct
	test_03();

	return 0;
}

運行結果如下：

p1 list 大頂堆(int): 100 10 -10
p2 list 小頂堆(int): -10 10 100

p3 list 大頂堆(string): C B A
p4 list 小頂堆(string): A B C

p5 list 大頂堆(student):

Zhao 100 1001321
wang 89 1001001
Li 76 1001721

p6 list 小頂堆(student):
Li  76  1001721
wang  89  1001001
Zhao  100  1001321

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