priority_queue 的使用

priority_queue

转载自：《priority_queue》——PZHU_CG_CSDN

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priority_queue 优先队列，其底层是用堆来实现的。在优先队列中，队首元素一定是当前队列中优先级最高的那一个。
在优先队列中，没有 front() 函数与 back() 函数，而只能通过 top() 函数来访问队首元素（也可称为堆顶元素），也就是优先级最高的元素。

一. 基本数据类型的优先级设置

此处指的基本数据类型就是 int 型，double 型，char 型等可以直接使用的数据类型，优先队列对他们的优先级设置一般是数字大的优先级高，因此队首元素就是优先队列内元素最大的那个（如果是 char 型，则是字典序最大的）。

// 下面两种优先队列的定义是等价的
priority_queue<int> q;
priority_queue<int,vector<int>,less<int> >;

其中第二个参数( vector )，是来承载底层数据结构堆的容器，第三个参数( less )，则是一个比较类，less 表示数字大的优先级高，而 greater 表示数字小的优先级高。

如果想让优先队列总是把最小的元素放在队首，只需进行如下的定义：

priority_queue<int,vector<int>,greater<int> >q;

示例代码：

#include <iostream>
#include <math.h>
#include <queue>

using namespace std;

int main() {
    // 默认情况下，数值大的在队首位置(降序)
    priority_queue<int> q;
    for(int i  = 0;i <= 10;i ++)
        q.push(i);
    while(!q.empty()){
        cout<<q.top()<<" ";
        q.pop();
    }
    cout<<endl;

    // greater<int>表示数值小的优先级越大
    priority_queue<int,vector<int>,greater<int> > Q;
    for(int i  = 0;i <= 10;i ++)
        Q.push(i);
    while(!Q.empty()){
        cout<<Q.top()<<" ";
        Q.pop();
    }
}

运行结果：

10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10


二. 结构体的优先级设置

1. 方式一：重载运算符 ‘<’

可以在结构体内部重载 ‘<’，重载甚至可以改变小于号的功能（例如把他重载为大于号）。

struct student{
    int grade;
    string name;

    //重载运算符，grade 值高的优先级大
    friend operator < (student s1,student s2){
        return s1.grade < s2.grade;
    }
};

示例代码：

#include <iostream>
#include <math.h>
#include <queue>
#include <string>

using namespace std;

struct student{
    int grade;
    string name;

    //重载运算符，grade 值高的优先级大
    friend int operator < (student s1,student s2){
        return s1.grade < s2.grade;
    }
};

int main() {
    priority_queue<student> q;
    student s1,s2,s3;
    s1.grade = 90;
    s1.name = "Tom";

    s2.grade = 80;
    s2.name = "Jerry";

    s3.grade = 100;
    s3.name = "Kevin";

    q.push(s1);
    q.push(s2);
    q.push(s3);

    while(!q.empty()){
        cout<<q.top().name<<":"<<q.top().grade<<endl;
        q.pop();
    }
}

运行结果：

Kevin:100
Tom:90
Jerry:80


2. 方式二：把重载的函数写在结构体外面

将比较函数写在结构体外面，作为参数传给优先队列。

#include <iostream>
#include <math.h>
#include <queue>
#include <string>

using namespace std;

struct fruit{
    string name;
    int price;
};
struct cmp{
    // "<" 表示 price 大的优先级高
    bool operator() (fruit f1,fruit f2){
        return f1.price < f2.price;
    }
};

int main() {
    priority_queue<fruit,vector<fruit>,cmp> q;
    fruit f1,f2,f3;

    f1.name = "apple";
    f1.price = 5;

    f2.name = "banana";
    f2.price = 6;

    f3.name = "pear";
    f3.price = 7;

    q.push(f1);
    q.push(f2);
    q.push(f3);

    while(!q.empty()){
        cout<<q.top().name<<":"<<q.top().price<<endl;
        q.pop();
    }
}

运行结果：

pear:7
banana:6
apple:5