STL:优先队列

队列的定义：队列(queue)维护了一组对象，原则是先进先出。priority_queue特别之处在于，允许用户为队列中存储的元素设置优先级。这种队列不是直接将新元素放置在队列尾部，而是放在比它优先级低的元素前面。标准库默认使用<操作符来确定对象之间的优先级关系，所以如果要使用自定义对象，需要重载 < 操作符。

优先队列有两种，一种是最大优先队列；一种是最小优先队列；每次取自队列的第一个元素分别是优先级最大和优先级最小的元素。
1) 优先队列的定义
包含头文件："queue.h", "functional.h"
可以使用具有默认优先级的已有数据结构【在默认的优先队列中，优先级高的先出队。在默认的int型中先出队的为较大的数】；也可以再定义优先队列的时候传入自定义的优先级比较对象；或者使用自定义对象(数据结构)，但是必须重载好< 操作符。

2) 优先队列的常用操作

q.empty()         如果队列为空，则返回true，否则返回false

q.size()            返回队列中元素的个数

q.pop()             删除队首元素，但不返回其值

q.top()             返回具有最高优先级的元素值，但不删除该元素

q.push(item)     在基于优先级的适当位置插入新元素

其中的q.top()为查找操作，在最小优先队列中搜索优先权最小的元素，在最大优先队列中搜索优先权最大的元素。q.pop()为删除该元素。优先队列插入和删除元素的复杂度都是O(lgn)，所以很快。另外，在优先队列中，元素可以具有相同的优先权。

#include<iostream>
#include<functional>
#include<queue>
#include<vector>
using namespace std;

//定义比较结构
struct cmp1{
    bool operator ()(int &a,int &b){
        return a>b;//最小值优先
    }//也可以写成其他方式，如： return a > b;表示b小的优先级高
};

struct cmp2{
    bool operator ()(int &a,int &b){
        return a<b;//最大值优先
    }
};

//自定义数据结构
struct number1{
    int x;
    bool operator < (const number1 &a) const {
        return x>a.x;//最小值优先
    }//在重载”<”时，最好不要重载”>”，可能会发生编译错误
<pre name="code" class="cpp">//因为标准库默认使用元素类型的<操作符来确定它们之间的优先级关系。
//而且自定义类型的<操作符与>操作符并无直接联系，故会编译不过。

};struct number2{ int x; bool operator < (const number2 &a) const { return x<a.x;//最大值优先 }};int a[]={14,10,56,7,83,22,36,91,3,47,72,0};number1 num1[]={14,10,56,7,83,22,36,91,3,47,72,0};number2 num2[]={14,10,56,7,83,22,36,91,3,47,72,0};int main(){ priority_queue<int>que;//采用默认优先级构造队列//通过操作，按照元素从大到小的顺序出队 priority_queue<int,vector<int>,cmp1>que1;//最小值优先.第二个参数为容器类型。第三个参数为比较函数。 priority_queue<int,vector<int>,cmp2>que2;//最大值优先 priority_queue<int,vector<int>,greater<int> >que3;//注意“>>”会被认为错误//用greater<int>类型的函数对象插入元素。这个优先级队列中的元素将以升序排列，//顶部为最小的元素。3 个模板形参是元素类型、要作为基础的容器、要用来排列元素顺序的谓词类型。 priority_queue<int,vector<int>,less<int> >que4;最大值优先 priority_queue<number1>que5; //最小优先级队列 priority_queue<number2>que6; //最大优先级队列 int i; for(i=0;a[i];i++){ que.push(a[i]); que1.push(a[i]); que2.push(a[i]); que3.push(a[i]); que4.push(a[i]); } for(i=0;num1[i].x;i++) que5.push(num1[i]); for(i=0;num2[i].x;i++) que6.push(num2[i]); printf("采用默认优先关系:\n(priority_queue<int>que;)\n"); printf("Queue 0:\n"); while(!que.empty()){ printf("%3d",que.top()); que.pop(); } puts(""); puts(""); printf("采用结构体自定义优先级方式一:\n(priority_queue<int,vector<int>,cmp>que;)\n"); printf("Queue 1:\n"); while(!que1.empty()){ printf("%3d",que1.top()); que1.pop(); } puts(""); printf("Queue 2:\n"); while(!que2.empty()){ printf("%3d",que2.top()); que2.pop(); } puts(""); puts("");printf("采用头文件functional\n""内定义优先级:\n(priority_queue<int,vector<int>,greater<int>/less<int> >que;)\n"); printf("Queue 3:\n"); while(!que3.empty()){ printf("%3d",que3.top()); que3.pop(); } puts(""); printf("Queue 4:\n"); while(!que4.empty()){ printf("%3d",que4.top()); que4.pop(); } puts(""); puts(""); printf("采用结构体自定义优先级方式二:\n(priority_queue<number>que)\n"); printf("Queue 5:\n"); while(!que5.empty()){ printf("%3d",que5.top()); que5.pop(); } puts(""); printf("Queue 6:\n"); while(!que6.empty()){ printf("%3d",que6.top()); que6.pop(); } puts(""); return 0;}