priority_queue（一）

最新推荐文章于 2025-12-26 21:53:33 发布
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#数据结构

本文介绍了Java中的PriorityQueue，一种基于优先级的无界队列，元素按自然顺序或自定义Comparator排序。它用于自动排序并适用于堆合并场景。队列不允许null元素和不可比较对象，且容量会自动扩展。

什么是priority_queue？

PriorityQueue 一个基于优先级的无界优先级队列。优先级队列的元素按照其自然顺序进行排序，或者根据构造队列时提供的 Comparator 进行排序，具体取决于所使用的构造方法。该队列不允许使用 null 元素也不允许插入不可比较的对象(没有实现Comparable接口的对象)。
PriorityQueue 队列的头指排序规则最小那哥元素。如果多个元素都是最小值则随机选一个。
PriorityQueue 是一个无界队列，但是初始的容量(实际是一个Object[])，随着不断向优先级队列添加元素，其容量会自动扩容，无需指定容量增加策略的细节。

简单来说，他就是一个可以内部自动排序的队列

对于堆的合并而言，他是一个不错的选择。

具体实战，请看下一篇

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C++ priority_queue简单源码剖析：priority_queue模拟实现
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06-03 1228
被叫做优先队列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。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)，其数据结构类似于大堆。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。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。
priority_queue类（仿函数实现C++）
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本篇将讲解 priority_queue 的实现，叫做优先级队列，是包含在 头文件中的一种数据结构，虽然他叫做队列，但是该数据结构并不服从先进先出的特点，而是和我们的堆很相似。本篇中将多出一个仿函数的调用。
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介绍了学习priority_queue应该具有的储备知识：仿函数。通过对类的模板参数和函数的参数列表的解读来为后续的学习做铺垫。通过大量的代码示例来讲解三种情境下的元素存储，步步深入，学会仿函数和priority_queue的使用。
priority_queue 优先级队列
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04-16 817
所以我们首先比较左右子节点值的大小，比较得出是左子树的值大还是右子树的值大，然后再使用较大的子节点值与父亲节点值进行比较，如果子节点值小于父亲节点值，则不进行任何操作这已经满足堆的逻辑，反之进行值替换，接着将子节点重新赋值为父亲节点，再重新计算父亲节点进入下一轮值比较，直至达到根节点或者子节点值小于父亲节点值时，停止排序。向下调整思想将数据分为多个子树，每个子树只需向下调整好自己的子树，保证自己一定是一个大根堆，从后往前依次调整（子树 1 -> 子树 2 -> 子树 3），自然地最终我们的堆就排好序了。
【C++/STL深度剖析】priority_queue 最全解析（什么是priority_queue? priority_queue的常用接口有哪些？）
weixin_45031801的博客
07-04 5440
优先级队列 priority_queue 是容器适配器中的一种，常用来进行对数据进行优先级处理，比如优先级高的值在前面，这其实就是数据结构中的 堆，它俩本质上是一样东西，底层都是以数组存储的完全二叉树，不过优先级队列 priority_queue 中加入了 泛型编程 的思想，并且属于 STL 中的一部分。本就就来详细的讲解一下 priority_queue 是如何使用的！！
priority_queue的使用与模拟实现
2301_81265915的博客
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使用vector作为底层容器，内部构造大堆结构。使用vector作为底层容器，内部构造小堆结构。方式三：不指定底层容器和内部需要构造的堆结构。注意： 此时默认使用vector作为底层容器，内部默认构造大堆结构成员函数功能push()插入元素到队尾（并排序）pop()弹出队头元素（堆顶元素）top()访问队头元素（堆顶元素）size()获取队列中有效元素个数empty()判断队列是否为空swap()交换两个队列的内容int main()q.push(3);
queue和priority_queue及其函数
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05-23 1097
相信你可能有疑问，明明已经给了大堆和小堆优先级的规则设定可以进行替换，为何还要自己写优先级的设定呢？答案是当我们自定义类型且有多个参数在这类型中时，原先给的规则将不再适用就如我们设定一个包含两个参数的自定义类型，一个表示年龄，一个表示编号，此时原先的队列规则就不知道比较年龄来排序还是比较编号排序所以我们就需要自定义优先级的规则来给优先级队列进行排序优先级定义样例//定义一个自定义类型nodeint x, y;
C++STL之priority_queue的简单使用_在c++stl中priority_queue用法
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04-26 1100
priority_queue（优先级队列）模拟的也是队列这种存储结构，它底层采用堆结构存储数据，即使用此容器存储元素只能“从一端进（称为队尾），从另一端出（称为队头）”，且每次只能访问 priority_queue 中位于队头的元素。但是，priority_queue 中元素的存和取，遵循的并不是 “First in,First out”（先入先出）原则，而是“First in，Optimal out”原则。指的就是先进队列的元素并不一定先出队列，而是优先级最大的元素最先出队列。
【C++】—— priority_queue与仿函数
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仿函数呦
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从上图我们可以看出， priority_queue也是一个容器适配器，我们使用vector容器来模拟实现priority_queue。 我们主要实现的接口便是push、pop、top、size、empty。在这里为什么要使用vector来模拟实现priority_queue呢，因为实现priority_queue就和我们实现堆一样，我们要实现对找到父亲和孩子节点，就必须要使用数组进行查找，所以实现priority_queue的底层是vector。对于堆的知识可以移步:二叉树详解_二叉树原理详解-优快云
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3. 扩容机制：当装填因子超过阈值时，对哈希表数组进行扩容（通常扩容为原长度的2倍），并重新计算所有元素的哈希值（重哈希）。◦ 二次探测：冲突后按 hash(key)\pm 1^2, hash(key)\pm 2^2,... 查找，缓解聚集。1. 定义：基于散列函数（哈希函数），将键（Key）映射到数组对应下标，实现高效存取的线性数据结构。1. 核心思想：哈希表数组的每个下标位置存储一个链表（或红黑树），冲突的元素直接链入对应链表。1. 散列函数的优劣直接决定哈希表的性能，需结合键的特征选择。
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在无向图中，若从顶点v到顶点w存在路径，则称v到w是连通的。若图中任意两个顶点都连通，则称此图为连通图。具有最多边数的图称为完全图。若图H包含图中全部顶点的极小连通子树（“极小” 指边数最少）。无向图中的极大连通子图是原图的子图；自身是连通图；包含尽可能多的顶点（无法再添加原图其他顶点仍保持连通）；包含依附于这些顶点的所有边。用二维数组存储边的关系：若顶点Vi与Vj相邻，则（无向图矩阵是对称的）；同时需维护一个 “顶点数组” 存储顶点信息。用二维数组存储边的方向：若存在从Vi到Vj。
priority_queue
09-01
### C++ `priority_queue` 介绍 `priority_queue` 可以在队列中自定义数据的优先级，让优先级高的排在队列前面优先出队。它具有队列的所有特性，包括队列的基本操作，在这基础上添加了内部的一个排序，本质是一个堆实现的 [^4]。其定义如下： ```cpp template <class T, class Container = vector<T>, class Compare = less<typename Container::value_type> > class priority_queue; ``` 默认情况下，`priority_queue` 的 `top` 方法返回最大的元素 [^1][^3]。 ### 结合 Lambda 表达式的使用 由于 Lambda 表达式没有默认构造函数，`priority_queue` 内部排序比较时要使用的是一个实例化的 Lambda 对象，只能通过 Lambda 的复制构造进行实例化，需要在 `priority_queue` 构造函数时传入这个 Lambda 对象。而 `struct` 和 `class` 都有默认构造函数，使用它们自定义比较时，不需要传入对象实例；使用函数自定义比较时，也需要提供函数对象进行实例化 [^2]。 以下是使用 Lambda 表达式自定义比较规则的示例： ```cpp #include <iostream> #include <queue> #include <vector> #include <utility> int main() { // 以 Pair 中第二个元素构建小根堆 auto cmp = [](const std::pair<int, int> &a, const std::pair<int, int> &b) { return a.second > b.second; // greater }; std::priority_queue<std::pair<int, int>, std::vector<std::pair<int, int>>, decltype(cmp)> q(cmp); q.push({1, 5}); q.push({2, 3}); q.push({3, 7}); while (!q.empty()) { std::cout << "(" << q.top().first << ", " << q.top().second << ")" << std::endl; q.pop(); } return 0; } ``` 上述代码使用 Lambda 表达式 `cmp` 定义了比较规则，使得 `priority_queue` 按照 `pair` 中第二个元素构建小根堆。 ### 原理 `priority_queue` 在插入和删除元素时，会根据传入的比较器（如 Lambda 表达式）来维护堆的性质，以保证堆顶元素是优先级最高的元素。当使用 Lambda 表达式作为比较器时，`priority_queue` 会在内部调用这个 Lambda 表达式来比较元素的大小，从而进行堆的调整。
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