STL中优先队列用法

一、相关定义

优先队列容器与队列一样,只能从队尾插入元素,从队首删除元素。但是它有一个特性,就是队列中最大的元素总是位于队首,所以出队时,并非按照先进先出的原则进行,而是将当前队列中最大的元素出队。这点类似于给队列里的元素进行了由大到小的顺序排序。元素的比较规则默认按元素值由大到小排序,可以重载“<”操作符来重新定义比较规则。

优先级队列可以用向量(vector)或双向队列(deque)来实现(注意list container不能用来实现queue,因为list的迭代器不是任意存取iterator,而pop中用到堆排序时是要求randomaccess iterator 的!):
priority_queue<vector<int>, less<int> > pq1;     // 使用递增less<int>函数对象排序
priority_queue<deque<int>, greater<int> > pq2;   // 使用递减greater<int>函数对象排序
其成员函数有“判空(empty)” 、“尺寸(Size)” 、“栈顶元素(top)” 、“压栈(push)” 、“弹栈(pop)”等。

二、priority_queue

基本操作:

empty()      如果队列为空,则返回真

pop()    删除对顶元素,删除第一个元素

push()        加入一个元素

size()      返回优先队列中拥有的元素个数

top()     返回优先队列对顶元素,返回优先队列中有最高优先级的元素

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在默认的优先队列中,优先级高的先出队。在默认的int型中先出队的为较大的数。

头文件:

#include <queue>

声明方式:

1、普通方法:

priority_queue<int> q;                 //通过操作,按照元素从大到小的顺序出队
priority_queue<int,vector<int>, greater<int> > q;    //通过操作,按照元素从小到大的顺序出队

2、自定义优先级:

struct cmp {     
  operator bool ()(int x, int y)     
  {        
     return x > y;   // x小的优先级高       //也可以写成其他方式,如: return p[x] > p[y];表示p[i]小的优先级高
  }
};
priority_queue<int, vector<int>, cmp> q;    //定义方法
//其中,第二个参数为容器类型。第三个参数为比较函数。

3、结构体声明方式:

struct node {     
  int x, y;     
  friend bool operator < (node a, node b)     
  {         
    return a.x > b.x;    //结构体中,x小的优先级高     
  }
};
priority_queue<node>q;   //定义方法
//在该结构中,y为值, x为优先级。
//通过自定义operator<操作符来比较元素中的优先级。
//在重载”<”时,最好不要重载”>”,可能会发生编译错误
 
三、代码实现
优先队列,其构造及具体实现我们可以先不用深究,我们现在只需要了解其特性,及在做题中的用法。
以一个例子来解释吧(呃,写完才发现,这个代码包函了几乎所有我们要用到的用法,仔细看看吧):
  1 /*优先队列的基本使用    2017/8/1    xzxl*/ 
  2 #include<stdio.h> 
  3 #include<functional> 
  4 #include<queue> 
  5 #include<vector> 
  6 using namespace std; 
  7 //定义结构,使用运算符重载,自定义优先级1 
  8 struct cmp1{ 
  9     bool operator ()(int &a,int &b){ 
 10         return a>b;//最小值优先 
 11     } 
 12 }; 
 13 struct cmp2{ 
 14     bool operator ()(int &a,int &b){ 
 15         return a<b;//最大值优先 
 16     } 
 17 }; 
 18 //定义结构,使用运算符重载,自定义优先级2 
 19 struct number1{ 
 20     int x; 
 21     bool operator < (const number1 &a) const { 
 22         return x>a.x;//最小值优先 
 23     } 
 24 }; 
 25 struct number2{ 
 26     int x; 
 27     bool operator < (const number2 &a) const { 
 28         return x<a.x;//最大值优先 
 29     } 
 30 }; 
 31 int a[]={14,10,56,7,83,22,36,91,3,47,72,0}; 
 32 number1 num1[]={14,10,56,7,83,22,36,91,3,47,72,0}; 
 33 number2 num2[]={14,10,56,7,83,22,36,91,3,47,72,0}; 
 34    
 35 int main() 
 36 {   priority_queue<int>que;//采用默认优先级构造队列 
 37    
 38     priority_queue<int,vector<int>,cmp1>que1;//最小值优先 
 39     priority_queue<int,vector<int>,cmp2>que2;//最大值优先 
 40    
 41     priority_queue<int,vector<int>,greater<int> >que3;//注意“>>”会被认为错误, 
 42                                                       //这是右移运算符,所以这里用空格号隔开 
 43     priority_queue<int,vector<int>,less<int> >que4;////最大值优先 
 44    
 45     priority_queue<number1>que5; 
 46     priority_queue<number2>que6; 
 47    
 48     int i; 
 49     for(i=0;a[i];i++){ 
 50         que.push(a[i]); 
 51         que1.push(a[i]); 
 52         que2.push(a[i]); 
 53         que3.push(a[i]); 
 54         que4.push(a[i]); 
 55     } 
 56     for(i=0;num1[i].x;i++) 
 57         que5.push(num1[i]); 
 58     for(i=0;num2[i].x;i++) 
 59         que6.push(num2[i]); 
 60    
 61    
 62     printf("采用默认优先关系:\n(priority_queue<int>que;)\n"); 
 63     printf("Queue 0:\n"); 
 64     while(!que.empty()){ 
 65         printf("%3d",que.top()); 
 66         que.pop(); 
 67     } 
 68     puts(""); 
 69     puts(""); 
 70    
 71     printf("采用结构体自定义优先级方式一:\n(priority_queue<int,vector<int>,cmp>que;)\n"); 
 72     printf("Queue 1:\n"); 
 73     while(!que1.empty()){ 
 74         printf("%3d",que1.top()); 
 75         que1.pop(); 
 76     } 
 77     puts(""); 
 78     printf("Queue 2:\n"); 
 79     while(!que2.empty()){ 
 80         printf("%3d",que2.top()); 
 81         que2.pop(); 
 82     } 
 83     puts(""); 
 84     puts(""); 
 85     printf("采用头文件\"functional\"内定义优先级:\n(priority_queue<int,vector<int>,greater<int>/less<int> >que;)\n"); 
 86     printf("Queue 3:\n"); 
 87     while(!que3.empty()){ 
 88         printf("%3d",que3.top()); 
 89         que3.pop(); 
 90     } 
 91     puts(""); 
 92     printf("Queue 4:\n"); 
 93     while(!que4.empty()){ 
 94         printf("%3d",que4.top()); 
 95         que4.pop(); 
 96     } 
 97     puts(""); 
 98     puts(""); 
 99     printf("采用结构体自定义优先级方式二:\n(priority_queue<number>que)\n"); 
100     printf("Queue 5:\n"); 
101     while(!que5.empty()){ 
102         printf("%3d",que5.top()); 
103         que5.pop(); 
104     } 
105     puts(""); 
106     printf("Queue 6:\n"); 
107     while(!que6.empty()){ 
108         printf("%3d",que6.top()); 
109         que6.pop(); 
110     } 
111     puts(""); 
112     return 0; 
113 } 
114 /*
115 运行结果 :
116 采用默认优先关系:
117 (priority_queue<int>que;)
118 Queue 0:
119 83 72 56 47 36 22 14 10  7  3
120   
121 采用结构体自定义优先级方式一:
122 (priority_queue<int,vector<int>,cmp>que;)
123 Queue 1:
124  7 10 14 22 36 47 56 72 83 91
125 Queue 2:
126 83 72 56 47 36 22 14 10  7  3
127   
128 采用头文件"functional"内定义优先级:
129 (priority_queue<int,vector<int>,greater<int>/less<int> >que;)
130 Queue 3:
131  7 10 14 22 36 47 56 72 83 91
132 Queue 4:
133 83 72 56 47 36 22 14 10  7  3
134   
135 采用结构体自定义优先级方式二:
136 (priority_queue<number>que)
137 Queue 5:
138  7 10 14 22 36 47 56 72 83 91
139 Queue 6:
140 83 72 56 47 36 22 14 10  7  3
141 */

文章来源:https://www.cnblogs.com/xzxl/p/7266404.html

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转载自www.cnblogs.com/Michael666/p/10697957.html
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