STL 优先队列

STL 栈，队列，优先队列用法

分类： Learning C++2013-11-15 00:52 843人阅读 评论(2) 收藏 举报

c++栈队列优先队列STL

STL 中栈的使用方法(stack)

#include <stack>

基本操作：

push(x) 将x加入栈中，即入栈操作

pop() 出栈操作(删除栈顶)，只是出栈，没有返回值

top() 返回第一个元素(栈顶元素)

size() 返回栈中的元素个数

empty() 当栈为空时，返回 true

 

STL 中队列的使用(queue)

#include <queue>

基本操作：

push(x) 将x压入队列的末端

pop() 弹出队列的第一个元素(队顶元素)，注意此函数并不返回任何值

front() 返回第一个元素(队顶元素)

back() 返回最后被压入的元素(队尾元素)

empty() 当队列为空时，返回true

size() 返回队列的长度

----------  栈和队列的用法都相对简单，下面详细介绍优先队列的用法 -----------

STL 中优先队列的使用详细介绍(priority_queu)

#include <queue>

基本操作：

empty() 如果队列为空返回真

pop() 删除对列首元素

push() 加入一个元素

size() 返回优先队列中拥有的元素个数

top() 返回优先队列首元素

在默认的优先队列中，优先级高的先出队。

标准库默认使用元素类型的 < 操作符来确定它们之间的优先级关系。

 

（1）优先队列的第一种用法，这是最常用的默认的优先级用法，也就是优先级高的先出队列，例如说一个int优先队列，那么出队的时候就是int大的先出队列。

下面给出一个例子：

1. #include <iostream>
2. #include <queue>
3. using namespace std;
4. int main()
5. {
6. priority_queue<int> q;
7. for(int i = 1;i <= 5;i++)
8. {
9. q.push(i);
10. }
11. for(int i = 0;i < 5;i++)
12. {
13. cout<<q.top()<<endl;
14. q.pop();
15. }
16. return 0;
17. }

运行结果可想而知，就是从大到小的： 5 4 3 2 1

（2）那么如果想要优先队列中低优先级的元素先出队列，怎么办呢？ --- 自定义优先级

①方法一：我们可以传入一个比较函数，使用functional头文件中的greater函数对象作为比较函数

注意：首先要添加头文件：#include <functional>

priority_queue< int,vector<int>,greater<int> > q; // 注意：> > 误写成>> 会报错

这样我们就创建了一个低优先级元素先出对列的优先队列。

修改上面的例子，运行，就会发现，输出的顺序变成了：1 2 3 4 5。

当然，与greater相对的less，如果传入less这个比较函数，那么就是高优先级元素先出队列了。

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

priority_queue<int> q;

以上创建的优先队列是相同的。

②方法二：自己实现比较函数

1. struct cmp1
2. {
3. bool operator ()(int x,int y)
4. {
5. return x>y; //小值优先
6. }
7. };

priority_queue<int,vector<int>,cmp1 > q;

这样就创建了一个小值元素先出队列的优先队列，这里的 cmp1 作用就相当于 greater

同理我们可以写出：

1. struct cmp2
2. {
3. bool operator ()(int x,int y)
4. {
5. return x<y; //大值优先
6. }
7. };

priority_queue<int,vector<int>,cmp2 > q;

这里就是创建了一个大值元素先出队列的优先队列，这里的 cmp2 作用也就是相当于 less

（3）假如优先队列中的元素是一个结构对象或者是类对象，那么如何重新自定义其优先级比较呢？

例子一：定义一个结构体，这个结构体只有一个元素 x 。

①低优先级元素先出队列，也就是x值小的先出队列。

1. struct number1
2. {
3. int x;
4. bool operator < (const number1 &a) const
5. {
6. return x>a.x;//小值优先
7. }
8. };

1. number1 num1[5];
2. priority_queue<number1>q;
3. for(int i = 1; i <= 5; i++)
4. {
5. num1[i].x = i;
6. q.push(num1[i]);
7. }
8. for(int i = 1; i <= 5; i++)
9. {
10. cout<<q.top().x<<endl;
11. q.pop();
12. }

输出： 1 2 3 4 5

②高优先级元素先出队列，也就是x值大的先出队列。

1. struct number2
2. {
3. int x;
4. bool operator < (const number2 &a) const
5. {
6. return x<a.x;//大值优先
7. }
8. };

注意到：结构体中重载的运算符只可以是 <, 因为标准库默认使用元素类型的 < 操作符来确定它们之间的优先级关系,如果重载 > ,那么会编译错误。

例子二：在上面的例子中，我们是将 结构体中的 x 的大小当做是优先级比较值了。下面给出另一例子，这个例子更具有一般性。

1. struct node
2. {
3. friend bool operator < (node n1, node n2)
4. {
5. return n1.priority < n2.priority;
6. }
7. int priority;
8. int value;
9. };

在这个结构体中，priority表征优先级值。

1. priority_queue<node> qn;
2. node b[5];
3. b[0].priority = 6; b[0].value = 1;
4. b[1].priority = 9; b[1].value = 5;
5. b[2].priority = 2; b[2].value = 3;
6. b[3].priority = 8; b[3].value = 2;
7. b[4].priority = 1; b[4].value = 4;
8. for(int i = 0; i < 5; i++)
9. qn.push(b[i]);
10. cout<<"优先级"<<'\t'<<"值"<<endl;
11. for(int i = 0; i < 5; i++)
12. {
13. cout<<qn.top().priority<<'\t'<<qn.top().value<<endl;
14. qn.pop();
15. }

输出结果为：
优先级  值
9          5
8          2
6          1
2          3
1          4