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C++ priority_queue 容器
定义于头文件 <queue>
之中,申明为:
template<
class T,
class Container = std::vector<T>,
class Compare = std::less<typename Container::value_type>
> class priority_queue;
priority_queue 是容器适配器,它提供常数时间的(默认)最大元素查找,对数代价的插入与释出。
可用用户提供的 Compare 更改顺序,例如,用 std::greater 将导致最小元素作为 top() 出现。
用 priority_queue 工作类似管理某些随机访问容器中的堆,优势是不可能突然把堆非法化。
模板形参
T - 存储的元素类型。若 T 与 Container::value_type 不是同一类型则行为未定义。 (C++17 起)
Container - 用于存储元素的底层容器类型。容器必须满足顺序容器 (SequenceContainer) 的要求,而其迭代器必须满足随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) 的要求。另外,它必须提供拥有通常语义的下列函数:
front()
push_back()
pop_back()
标准容器 std::vector 和 std::deque 满足这些要求。
Compare - 提供严格弱序的比较 (Compare) 类型。
注意 Compare 形参的定义,使得若其第一参数在弱序中先于其第二参数则返回 true 。但因为 priority_queue 首先输出最大元素,故“先来”的元素实际上最后输出。即队列头含有按照 Compare 所施加弱序的“最后”元素。
成员类型
成员类型 | 定义 |
---|---|
container_type | Container |
value_compare (C++17) | Compare |
value_type | Container::value_type |
size_type | Container::size_type |
reference | Container::reference |
const_reference | Container::const_reference |
成员函数
(构造函数) | 构造 priority_queue (公开成员函数) |
(析构函数) | 析构 priority_queue (公开成员函数) |
operator= | 赋值给容器适配器 (公开成员函数) |
元素访问
top | 访问栈顶元素 (公开成员函数) |
容量
empty | 检查底层的容器是否为空 (公开成员函数) |
size | 返回容纳的元素数 (公开成员函数) |
修改器
push | 插入元素,并对底层容器排序 (公开成员函数) |
emplace (C++11) | 原位构造元素并排序底层容器 (公开成员函数) |
pop | 删除第一个元素 (公开成员函数) |
swap | 交换内容 (公开成员函数) |
成员对象
Container c | 底层容器 (受保护成员对象) |
Compare comp | 比较函数对象 (受保护成员对象) |
示例
#include <functional>
#include <queue>
#include <vector>
#include <iostream>
template<typename T> void print_queue(T& q) {
while(!q.empty()) {
std::cout << q.top() << " ";
q.pop();
}
std::cout << '\n';
}
int main() {
std::priority_queue<int> q;
for(int n : {1,8,5,6,3,4,0,9,7,2})
q.push(n);
print_queue(q);
std::priority_queue<int, std::vector<int>, std::greater<int> > q2;
for(int n : {1,8,5,6,3,4,0,9,7,2})
q2.push(n);
print_queue(q2);
// 用 lambda 比较元素。
auto cmp = [](int left, int right) { return (left ^ 1) < (right ^ 1);};
std::priority_queue<int, std::vector<int>, decltype(cmp)> q3(cmp);
for(int n : {1,8,5,6,3,4,0,9,7,2})
q3.push(n);
print_queue(q3);
}
输出:
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
8 9 6 7 4 5 2 3 0 1