【C++】deque以及优先级队列

deque的介绍

deque的原理介绍

deque（双端队列）：是一种双开口的“连续”空间的数据空间，双开口的含义是：可以在头尾俩段进行插入和删除操作，且时间复杂度为O(1)。

与vector相比，头插效率高，不需要搬移元素；
与list相比，空间利用率高。

deque并不是真正连续的空间，而是由一段段连续的小空间拼接而成的，实际deque类似于一个动态的二维数组。

双端队列底层是一段假象的连续空间，实际是分段连续的，为了维护其“整体连续”以及随机访问的假象，落在了deque的迭代器身上，因此deque的迭代器的设计就比较复杂。

下面是deque借助迭代器维护其假象连续的结构。

priority_queue的介绍与使用

priority_queue的介绍

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

【说明】
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.优先级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，priority_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，其称为优先级队列的顶部。
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满足这些要求，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，以便始终在内部类保持堆结构。容器适配器通过在需要是自动调用算法函数make_heap、push_heap、pop_heao来自动完成此操作。

priority_queue的使用

优先级队列默认使用vector作为其底层存储数据的容器，在vector上又使用堆算法将vector中的元素构造成堆的结构，因此priority_queue就是堆，所以需要用到堆的位置，都可以考虑使用priority_queue。

【注意】默认情况下priority_queue是大堆。

constructor（构造函数）

• 构造一个空的优先级队列

	priority_queue<int> pq;

empty

• 检测优先级队列是否为空，是返回true，否则返回false

	priority_queue<int> pq;
	if (!pq.empty())
	{
   
		cout << "非空" << endl;
	}

push

• 在优先级队列中插入元素x

	priority_queue<int> pq;
	pq.push(1);

pop

• 删除优先级队列中最大（最小）的元素，即删除堆顶元素。

【注意】：
1.默认情况下，priority_queue是大堆。
2.如果在priority_queue中放自定义类型的数据，用户需要在自定义类型中提供>或者<的重载。

top

• 返回优先级队列中最大（最小元素），即堆顶元素。

	priority_queue<int> pq;
	pq.push(1);
	pq.push(3);
	pq.push(2);
	pq.push(7);
	pq.push(5);

	cout << pq.top() << endl;

size

• 返回元素个数

	priority_queue<int> pq;
	pq.push(1);
	pq.push(3);
	pq.pop();

	cout << pq