priority_queue用法

最新推荐文章于 2025-04-01 20:14:08 发布

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本文深入探讨了优先队列（priority_queue）的使用方法，包括默认的大顶堆行为、如何自定义比较函数实现小顶堆，以及如何处理自定义类型的元素。通过具体的代码示例展示了不同场景下的应用。

priority_queue添加元素时，默认情况下，会把该元素按大小顺序插入到元素中。

但吊诡的是，如果连续插入的几个元素值相同，则他们在队列中的排列顺序完全没有规律。

实验结果如下：


struct node
{
    int x,y;
    node(int x1=0,int y1=0):x(x1),y(y1){}
    bool friend operator<(node a,node b)
    {
        return a.x<=b.x;
    }
};

int main()
{
    priority_queue<node> pq;
    node a;
    pq.push(node(1,2));
    pq.push(node(1,3));
    pq.push(node(1,4));
    pq.push(node(1,5));
    pq.push(node(1,1));
    while(!pq.empty())
    {
        node v=pq.top();
        pq.pop();
        printf("x: %d y: %d\n",v.x,v.y);
    }
}

运行结果：

可见优先队列完全没有了原先队列先进先出的特性。

比较函数传递：

第一种，直接使用默认的。

它的模板声明带有三个参数，priority_queue<Type, Container, Functional>
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。
看例子

priority_queue<int> qi;

int a[len] = {3,5,9,6,2};

priority_queue<int> qi;
for(i = 0; i < len; i++)
qi.push(a[i]);

for(i = 0; i < len; i++)
{
cout<<qi.top()<<" ";
qi.pop();
}

通过<操作符可知在整数中元素大的优先级高。
故例子中输出结果为：9 6 5 3 2

第二种：

第二种方法：
在示例1中，如果我们要把元素从小到大输出怎么办呢？
这时我们可以传入一个比较函数，使用functional.h函数对象作为比较函数。

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
priority_queue<int, vector<int>, greater<int> >qi2;

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 ){
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;
}

或者这样定义也是能达到效果的：

struct Node{
int x, y;
Node( int a= 0, int b= 0 ):
x(a), y(b) {}

friend operator<( Node a, Node b ){
if( a.x== b.x ) return a.y> b.y;
return a.x> b.x;

}
};

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

例子:

#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;
}

还有一点要注意的是priority_queue中的三个参数，后两个可以省去，因为有默认参数，不过如果，有第三个参数的话，必定要写第二个参数。