C++ 优先队列

最新推荐文章于 2025-10-02 16:06:30 发布

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本文详细介绍了优先队列的概念及其在C++ STL中的实现方式。解释了优先队列的基本操作如push、top、empty等，并展示了如何通过自定义比较函数来创建特定需求的优先队列。此外还介绍了大顶堆与小顶堆的区别。

优先队列

文章目录

优先队列
- - 定义：priority_queue

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。

参考

堆就是如下二叉树，时间负责度是O(Logn)

参考

基本操作

push
top
empty
size
emplace
swap

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。

大顶堆与小顶堆

//升序队列，小顶堆(小的在最前面)
 priority_queue <int,vector<int>,greater<int> > q;
 //降序队列，大顶堆(大的再最前面)
 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）

自定义比较函数

#include <iostream>
#include <queue>
#include <string>
#include <vector>

using namespace std;

int main() {
  auto cmp = [](int c, int b) -> bool { return c * c < b * b; };
  priority_queue<int, vector<int>, decltype(cmp)> a(cmp);

  a.push(-2);
  a.push(3);
  a.push(1);
  a.push(0);

  while (!a.empty()) {
    cout << a.top() << " ";
    a.pop();
  }
}

输出

3 -2 1 0

以自定义结构作为元素的优先队列需要单独编写比较函数，可以使用lambda表达式，并用 decltype(cmp) 推导类型