优先队列priority_queue用法

最新推荐文章于 2021-03-17 15:14:07 发布

Bipedal_Bit

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分类专栏： C++ 文章标签： stl 优先队列 priority_queue

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本文详细介绍了C++ STL中priority_queue的应用，包括如何使用基本类型创建大顶堆和小顶堆，以及如何通过重载运算符或自定义仿函数来处理自定义类型的数据。此外，还提供了多个示例代码。

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priority_queue对于基本类型的使用方法相对简单。他的模板声明带有三个参数:

priority_queue<Type,Container, Functional>

其中Type 为数据类型， Container为保存数据的容器，Functional 为元素比较方式。

Container 必须是用数组实现的容器，比如 vector,deque 但不能用 list.

STL里面默认用的是 vector. 比较方式默认用operator< , 所以如果你把后面俩个参数缺省的话，

优先队列就是大顶堆，队头元素最大。

#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
int main(){
    priority_queue<int> q;
    for( int i= 0; i< 10; ++i ) q.push( rand() );
    while( !q.empty() ){
        cout << q.top() << endl;
        q.pop();
    }    
    getchar();
    return 0;
}

如果要用到小顶堆，则一般要把模板的三个参数都带进去。

STL里面定义了一个仿函数greater<>，对于基本类型可以用这个仿函数声明小顶堆

#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
int main(){
    priority_queue<int, vector<int>, greater<int> > q;
    for( int i= 0; i< 10; ++i ) q.push( rand() );
    while( !q.empty() ){
        cout << q.top() << endl;
        q.pop();
    }    
    getchar();
    return 0;
}

对于自定义类型，则必须自己重载operator< 或者自己写仿函数

#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
struct Node{
    int x, y;
    Node( int a= 0, int b= 0 ):
        x(a), y(b) {}
};
bool operator<( Node a, Node b ){//其实按我的习惯，node的符号重载还是直接写在node的定义里
    if( a.x== b.x ) return a.y> b.y;
    return a.x> b.x;
}
int main(){
    priority_queue<Node> q;
    for( int i= 0; i< 10; ++i )
    q.push( Node( rand(), rand() ) );
    while( !q.empty() ){
        cout << q.top().x << ' ' << q.top().y << endl;
        q.pop();
    }    
    getchar();
    return 0;
}

自定义类型重载 operator<后，声明对象时就可以只带一个模板参数。

但此时不能像基本类型这样声明

priority_queue<Node,vector<Node>,greater<Node> >;

原因是greater<Node>没有定义，如果想用这种方法定义则可以按如下方式：

#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
struct Node{
    int x, y;
    Node( int a= 0, int b= 0 ):
        x(a), y(b) {}
};
struct cmp{
    bool operator() ( Node a, Node b ){
        if( a.x== b.x ) return a.y> b.y;
        return a.x> b.x; }
};
int main(){
    priority_queue<Node, vector<Node>, cmp> q;
    for( int i= 0; i< 10; ++i )
    q.push( Node( rand(), rand() ) );
    while( !q.empty() ){
        cout << q.top().x << ' ' << q.top().y << endl;
        q.pop();
    }
    getchar();
    return 0;
}
//以上代码实现的是一个小顶堆