【C++】-- STL容器适配器之priority_queue

玲娜贝儿~

已于 2022-09-07 16:04:04 修改

阅读量2.6k

点赞数 41

CC 4.0 BY-SA版权

分类专栏： C++ 文章标签： c++ 开发语言

于 2022-06-18 14:39:08 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/gx714433461/article/details/125332012

一、什么是priority_queue

（1）priority_queue即优先级队列，是一种容器适配器，最大元素放在第一个。

（2）底层用堆实现，默认是大堆，因为默认大的优先级高，可随时插入元素，可快速查找最大元素，即优先级队列中第一个元素。

（3）优先级队列元素从特定容器的“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，堆的物理结构是数组，所以优先级队列也是一个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。

二、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上又使用了堆算法将vector中元素构造成堆的结构，因此priority_queue就是堆，所有需要用到堆的位置，都可以考虑使用priority_queue。

1.priority_queue的构造

priority_queue有两种构造方式：

（1）构造一个空的优先级队列

explicit priority_queue (const Compare& comp = Compare(),
                         const Container& ctnr = Container());//构造一个控的优先级队列

构造一个空的优先级队列pq1：

#include<iostream>
#include<queue>//队列
#include<vector>//数组
#include<functional>//比较符号，less 或 greater

using namespace std;

int main()
{
	priority_queue<int> pq1;//构造一个空的优先级队列
    
    pq1.push(3);//向优先级队列中插入元素
	pq1.push(1);
	pq1.push(6);
	pq1.push(12);
	pq1.push(7);

    while (!pq1.empty())
	{
		cout << pq1.top() << endl;
		pq1.pop();
	}
}

（2）用迭代器区间构造一个优先级队列

template <class InputIterator>
         priority_queue (InputIterator first, InputIterator last,
                         const Compare& comp = Compare(),
                         const Container& ctnr = Container());//用first和last之间的元素构造优先级队列

使用数组的迭代器区间构造一个优先级队列：

    vector<int> v;
	v.push_back(1);
	v.push_back(2);
	v.push_back(3);
	v.push_back(4);

	priority_queue<int> pq2(v.begin(), v.end()) ;//用v的迭代器区间构造pq2

以上都构造的是大堆，如何构造一个小堆呢？

可以使用如下模板构造：T是元素类型，Container 指定容器，Compare是元素比较方式，大于还是小于，默认为大于less，即大堆，如果想改成小堆，就用greater。

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

value_type被typedef为T，编译器编译的时候是没有vecto的，因为vector没有被实例化，所以编译器编译的时候不知道Container是vector，不知道value_type类型。

构造一个小堆：

    priority_queue<int,vector<int>,greater<vector<int>::value_type>> pq4;
	pq4.push(20);
	pq4.push(2);
	pq4.push(8);
	pq4.push(5);

	while (!pq4.empty())
	{
		cout << pq4.top() << endl;
		pq4.pop();
	}

2.push( )

向优先级队列中插入元素

void push (const value_type& val);//向优先级队列中插入元素

向pq3中插入元素：

    priority_queue<int> pq3;
	pq3.push(6);//向优先级队列中插入元素
	pq3.push(3);

最低0.47元/天解锁文章

200万优质内容无限畅学