c++优先队列(priority_queue)用法详解

转自csdn的文章，仅作为学习笔记。原文链接：https://blog.csdn.net/weixin_36888577/article/details/79937886

普通的队列是一种先进先出的数据结构，元素在队列尾追加，而从队列头删除。

在优先队列中，元素被赋予优先级。当访问元素时，具有最高优先级的元素最先删除。优先队列具有最高级先出 （first in, largest out）的行为特征。

首先要包含头文件#include<queue>, 他和queue不同的就在于我们可以自定义其中数据的优先级, 让优先级高的排在队列前面,优先出队。

优先队列具有队列的所有特性，包括队列的基本操作，只是在这基础上添加了内部的一个排序，它本质是一个堆实现的。

和队列基本操作相同:

• top 访问队头元素
• empty 队列是否为空
• size 返回队列内元素个数
• push 插入元素到队尾 (并排序)
• emplace 原地构造一个元素并插入队列
• pop 弹出队头元素
• swap 交换内容

定义：priority_queue<Type, Container, Functional>
Type 就是数据类型，Container 就是容器类型（Container必须是用数组实现的容器，比如vector,deque等等，但不能用 list。STL里面默认用的是vector），Functional 就是比较的方式。

当需要用自定义的数据类型时才需要传入这三个参数，使用基本数据类型时，只需要传入数据类型，默认是大顶堆。
一般是：

 //升序队列，小顶堆
 priority_queue <int,vector<int>,greater<int> > q;
 //降序队列，大顶堆
 priority_queue <int,vector<int>,less<int> >q;

 //greater和less是std实现的两个仿函数（就是使一个类的使用看上去像一个函数。其实现就是类中实现一个operator()，这个类就有了类似函数的行为，就是一个仿函数类了）

1、基本类型优先队列的例子：

 #include<iostream>
 #include <queue>
 using namespace std;
 int main()
 {
     //对于基础类型 默认是大顶堆
     priority_queue<int> a;
     //等同于 priority_queue<int, vector<int>, less<int> > a;

     //      这里一定要有空格，不然成了右移运算符↓↓
     priority_queue<int, vector<int>, greater<int> > c;  //这样就是小顶堆
     priority_queue<string> b;

     for (int i = ; i < ; i++)
     {
         a.push(i);
         c.push(i);
     }
     while (!a.empty())
     {
         cout << a.top() << ' ';
         a.pop();
     }
     cout << endl;

     while (!c.empty())
     {
         cout << c.top() << ' ';
         c.pop();
     }
     cout << endl;

     b.push("abc");
     b.push("abcd");
     b.push("cbd");
     while (!b.empty())
     {
         cout << b.top() << ' ';
         b.pop();
     }
     cout << endl;
     return ;
 }

运行结果：

4 3 2 1 0
0 1 2 3 4
cbd abcd abc
请按任意键继续. . .

2、用pair做优先队列元素的例子：

规则：pair的比较，先比较第一个元素，第一个相等比较第二个。

 #include <iostream>
 #include <queue>
 #include <vector>
 using namespace std;
 int main()
 {
     priority_queue<pair<int, int> > a;
     pair<int, int> b(, );
     pair<int, int> c(, );
     pair<int, int> d(, );
     a.push(d);
     a.push(c);
     a.push(b);
     while (!a.empty())
     {
         cout << a.top().first << ' ' << a.top().second << '\n';
         a.pop();
     }
 }

运行结果：

2 5
1 3
1 2
请按任意键继续. . .

3、用自定义类型做优先队列元素的例子

 #include <iostream>
 #include <queue>
 using namespace std;

 //方法1
 struct tmp1 //运算符重载<
 {
     int x;
     tmp1(int a) {x = a;}
     bool operator<(const tmp1& a) const
     {
         return x < a.x; //大顶堆
     }
 };

 //方法2
 struct tmp2 //重写仿函数
 {
     bool operator() (tmp1 a, tmp1 b)
     {
         return a.x < b.x; //大顶堆
     }
 };

 int main()
 {
     tmp1 a();
     tmp1 b();
     tmp1 c();
     priority_queue<tmp1> d;
     d.push(b);
     d.push(c);
     d.push(a);
     while (!d.empty())
     {
         cout << d.top().x << '\n';
         d.pop();
     }
     cout << endl;

     priority_queue<tmp1, vector<tmp1>, tmp2> f;
     f.push(b);
     f.push(c);
     f.push(a);
     while (!f.empty())
     {
         cout << f.top().x << '\n';
         f.pop();
     }
 }

运行结果：

3
2
1

3
2
1
请按任意键继续. . .