C++--优先队列备忘

2014-11-30 19:22:52

总结：优先队列学了已经很久，有时候容易忘，写个备忘吧。

先转一下经典blog：http://www.cppblog.com/shyli/archive/2007/04/06/21366.html

在优先队列中，优先级高的元素先出队列。
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。
优先队列的第一种用法，也是最常用的用法：

priority_queue<int> qi;

通过<操作符可知在整数中元素大的优先级高。
故示例1中输出结果为：9 6 5 3 2

第二种方法：
在示例1中，如果我们要把元素从小到大输出怎么办呢？
这时我们可以传入一个比较函数，使用functional.h函数对象作为比较函数。

priority_queue<int, vector<int>, greater<int> >qi2;

其中
第二个参数为容器类型。
第二个参数为比较函数。
故示例2中输出结果为：2 3 5 6 9

第三种方法：
自定义优先级。

struct node
{
    friend bool operator< (node n1, node n2)
    {
        return n1.priority < n2.priority;
    }
    int priority;
    int value;
};

在该结构中，value为值，priority为优先级。
通过自定义operator<操作符来比较元素中的优先级。
在示例3中输出结果为：
优先级  值
9          5
8          2
6          1
2          3
1          4
但如果结构定义如下：

struct node
{
    friend bool operator> (node n1, node n2)
    {
        return n1.priority > n2.priority;
    }
    int priority;
    int value;
};

则会编译不过（G++编译器）

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。
而且自定义类型的<操作符与>操作符并无直接联系，故会编译不过。

 

第四种方法：

重载 () 运算符。

struct cmp{
    bool operator ()(pii a,pii b){
        return a.first > b.first;
    }
};

priority_queue<pii,vector<pii >,cmp> PQ;

 

好了，总结下自己的理解，由于不重载函数的话系统优先队列默认使用最大堆，所以重载的小于号我理解为谁的深度更深（谁越远离根），如 return a < b;的含义是a小于b时，a更远离根，构造了最大堆；同样地return a > b;含义是a大于b时，a更远离根，构造了最小堆。

例：最小堆(1)

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <cmath>
#include <vector>
#include <map>
#include <set>
#include <stack>
#include <queue>
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;

struct node{
    int v;
    friend bool operator < (node a,node b){
        return a.v > b.v;
    }
}x[5];

int main(){
    for(int i = 0; i < 5; ++i)
        x[i].v = i;
    priority_queue<node> Q;
    for(int i = 0; i < 5; ++i)
        Q.push(x[i]);
    while(!Q.empty()){
        node t = Q.top();
        printf("%d\n",t.v);
        Q.pop();
    }
    return 0;
}

 最小堆（2）

int main(){
    int x[5] = {0,1,2,3,4};
    priority_queue<int,vector<int>,greater<int> > Q;
    for(int i = 0; i < 5; ++i)
        Q.push(x[i]);
    while(!Q.empty()){
        printf("%d\n",Q.top());
        Q.pop();
    }
    return 0;
}