C++STL——优先队列

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

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):
/*优先队列的基本使用    2017/8/1    xzxl*/  
#include<stdio.h>  
#include<functional>  
#include<queue>  
#include<vector>  
using namespace std;  
//定义结构,使用运算符重载,自定义优先级1  
struct cmp1{  
    bool operator ()(int &a,int &b){  
        return a>b;//最小值优先  
    }  
};  
struct cmp2{  
    bool operator ()(int &a,int &b){  
        return a<b;//最大值优先  
    }  
};  
//定义结构,使用运算符重载,自定义优先级2  
struct number1{  
    int x;  
    bool operator < (const number1 &a) const {  
        return x>a.x;//最小值优先  
    }  
};  
struct number2{  
    int x;  
    bool operator < (const number2 &a) const {  
        return x<a.x;//最大值优先  
    }  
};  
int a[]={14,10,56,7,83,22,36,91,3,47,72,0};  
number1 num1[]={14,10,56,7,83,22,36,91,3,47,72,0};  
number2 num2[]={14,10,56,7,83,22,36,91,3,47,72,0};  
  
int main()  
{   priority_queue<int>que;//采用默认优先级构造队列  
  
    priority_queue<int,vector<int>,cmp1>que1;//最小值优先  
    priority_queue<int,vector<int>,cmp2>que2;//最大值优先  
  
    priority_queue<int,vector<int>,greater<int> >que3;//注意“>>”会被认为错误,  
                                                      //这是右移运算符,所以这里用空格号隔开  
    priority_queue<int,vector<int>,less<int> >que4;////最大值优先  
  
    priority_queue<number1>que5;  
    priority_queue<number2>que6;  
  
    int i;  
    for(i=0;a[i];i++){  
        que.push(a[i]);  
        que1.push(a[i]);  
        que2.push(a[i]);  
        que3.push(a[i]);  
        que4.push(a[i]);  
    }  
    for(i=0;num1[i].x;i++)  
        que5.push(num1[i]);  
    for(i=0;num2[i].x;i++)  
        que6.push(num2[i]);  
  
  
    printf("采用默认优先关系:\n(priority_queue<int>que;)\n");  
    printf("Queue 0:\n");  
    while(!que.empty()){  
        printf("%3d",que.top());  
        que.pop();  
    }  
    puts("");  
    puts("");  
  
    printf("采用结构体自定义优先级方式一:\n(priority_queue<int,vector<int>,cmp>que;)\n");  
    printf("Queue 1:\n");  
    while(!que1.empty()){  
        printf("%3d",que1.top());  
        que1.pop();  
    }  
    puts("");  
    printf("Queue 2:\n");  
    while(!que2.empty()){  
        printf("%3d",que2.top());  
        que2.pop();  
    }  
    puts("");  
    puts("");  
    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");  
    printf("Queue 3:\n");  
    while(!que3.empty()){  
        printf("%3d",que3.top());  
        que3.pop();  
    }  
    puts("");  
    printf("Queue 4:\n");  
    while(!que4.empty()){  
        printf("%3d",que4.top());  
        que4.pop();  
    }  
    puts("");  
    puts("");  
    printf("采用结构体自定义优先级方式二:\n(priority_queue<number>que)\n");  
    printf("Queue 5:\n");  
    while(!que5.empty()){  
        printf("%3d",que5.top());  
        que5.pop();  
    }  
    puts("");  
    printf("Queue 6:\n");  
    while(!que6.empty()){  
        printf("%3d",que6.top());  
        que6.pop();  
    }  
    puts("");  
    return 0;  
}  
/* 
运行结果 : 
采用默认优先关系: 
(priority_queue<int>que;) 
Queue 0: 
83 72 56 47 36 22 14 10  7  3 
 
采用结构体自定义优先级方式一: 
(priority_queue<int,vector<int>,cmp>que;) 
Queue 1: 
 7 10 14 22 36 47 56 72 83 91 
Queue 2: 
83 72 56 47 36 22 14 10  7  3 
 
采用头文件"functional"内定义优先级: 
(priority_queue<int,vector<int>,greater<int>/less<int> >que;) 
Queue 3: 
 7 10 14 22 36 47 56 72 83 91 
Queue 4: 
83 72 56 47 36 22 14 10  7  3 
 
采用结构体自定义优先级方式二: 
(priority_queue<number>que) 
Queue 5: 
 7 10 14 22 36 47 56 72 83 91 
Queue 6: 
83 72 56 47 36 22 14 10  7  3 
*/  

  

posted @ 2017-08-01 00:24  GGBeng  阅读(69076)  评论(4编辑  收藏  举报