C++ STL之priority_queue的使用及模拟实现

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1. 介绍

英文解释：

也就是说：

1. 优先队列是一种容器适配器，根据严格的弱排序标准，它的第一个元素总是它所包含的元素中最大的。

2. 此上下文类似于堆，在堆中可以随时插入元素，并且只能检索最大堆元素(优先队列中位于顶部的元素)。

3. 优先队列被实现为容器适配器，容器适配器即将特定容器类封装作为其底层容器类，queue提供一组特定的成员函数来访问其元素。元素从特定容器的“尾部”弹出，其称为优先队列的顶部。

4. 底层容器可以是任何标准容器类模板，也可以是其他特定设计的容器类。容器应该可以通过随机访问迭代器访问，并支持以下操作：
   empty()：检测容器是否为空
   size()：返回容器中有效元素个数
   front()：返回容器中第一个元素的引用
   push_back()：在容器尾部插入元素
   pop_back()：删除容器尾部元素

5. 标准容器类vector和deque满足这些需求。默认情况下，如果没有为特定的priority_queue类实例化指定容器类，则使用vector。

6. 需要支持随机访问迭代器，以便始终在内部保持堆结构。容器适配器通过在需要时自动调用算法函数make_heap、push_heap和pop_heap来自动完成此操作。

作图理解：

关于其底层数据结构堆可以参照树、二叉树（C语言版）中==二叉树的顺序结构实现==部分的内容，这里重点讲解priority_queue的使用和其在库中的模拟实现。

2. priority_queue的使用

template <class T, class Container = vector<T>, class Compare = less<typename Container::value_type>> class priority_queue;

priority_queue是容器适配器。使用时需实例化其模板参数。

有三个模板参数：

1. T：表示存储在优先级队列中的元素的类型。
2. Container：表示用于存储元素的底层容器类型。默认情况下，它使用 vector<T>，但你可以根据需要指定其他容器类型。
3. Compare：表示用于比较元素优先级的函数对象类型（传参可以用类重载operator()形成的仿函数）。默认情况下，它使用 less<typename Container::value_type>，这将使用元素类型的 < 运算符来进行比较。你也可以提供自定义的比较函数对象。即默认为==大堆==。

用法样例：

class mycomparison
{
    
    bool reverse;
public:
    mycomparison(const bool& revparam = false)
    {
    
        reverse = revparam;
    }
    bool operator() (const int& lhs, const int& rhs) const
    {
    
        if (reverse) return (lhs > rhs);
        else return (lhs < rhs);
    }
};

int main()
{
    
    int myints[] = {
     10,60,50,20 };

    std::priority_queue<int> first;
    std::priority_queue<