STL——priority_queue详细用法

priority_queue常用方法讲解

priority_queue又被称为优先队列，底层用堆实现队首元素一定是队内元素中优先级最高的，
当然可以在任意时刻在堆中添加元素，优先队列会随时进行调整结构，使得每次出队的元素的优先级最大
这里的优先级是规定出来的，可以从小到大也可以从大到小

priority_queue的定义

要使用优先队列要先加入头文件并且定义方法与其他容器基本相同

#include<queue>
using namespace std;
priority_queue< 定义类型 > name;

2.priority_queue容器内元素访问

和队列不一样的是优先队列没有front()和back()函数，只能通过top()来访问队首元素其他地方也会叫它堆顶元素，实例:

#include<iostream>
#include<queue>
using namespace std;
int main()
{
	priority_queue<int> q;
	q.push(3);
	q.push(1);
	q.push(4);
	cout<<q.top()<<endl;
	return 0;
} 
//结果为  4

3.priority_queue常用函数

(1)push()

push(x)是将x入队，时间复杂度为O(logN),N为容器内元素个数。

(2)top()

top()可以获得队首元素时间复杂度为O(logN)

(3)pop()

pop()将队首元素出队，时间复杂度为(logN)

#include<iostream>
#include<queue>
using namespace std;
int main()
{
	priority_queue<int> q;
	q.push(3);
	q.push(1);
	q.push(4);
	cout<<q.top()<<endl;
	q.pop();
	cout<<q.top()<<endl;
	return 0;
} 
输出  4   3

(4)empty()

检测队列是否非空与queue相同
时间复杂度为O(1)
空 -> 真
非空 -> 假

(5)size()

返回优先队列的元素个数时间复杂度为O(1)

4.priority_queue()内元素的优先级设置

如何定义队列内优先级是运用优先级的关键

(1)基本数据结构的优先级设置

此处的类型就是，int,double,char…可以直接被使用的数据类型，一般来说是数字大的优先级高，char则是按字典序最大的，对基本定义类型来说，这两种是等价的

priority_queue<int> q;
priority_queue<int,vector<int>,less<int> >

可以发现第二种定义多了两个参数，第二个参数vector是承载堆的容器，而第三个参数less是表示数字大的优先级大，而greater是指数字越小优先级越大
可以做一个实例

#include<iostream>
#include<queue>
using namespace std;
int main()
{
	priority_queue<int,vector<int>,greater<int> > q;
	q.push(3);
	q.push(1);
	q.push(4);
	cout<<q.top()<<endl;
	return 0;
} 
//结果为  1

(2)结构体的优先级设置

先建立一个成绩单的结构体

struct student
{
  string name;
  int score;
};

现在希望可以按学生分数从高到低排名，需要重载小于号（<）,重载就是对已有的运算符进行重新定义，先写下来:

struct student
{
  string name;
  int score;
  friend bool operator < (student s1,student s2){
      return s1.score < s2.score;
  }
};

student结构体中加入了一个函数，其中friend为友元，后面的bool operator < (student s1,student s2)是对运算符“<”(重载大于号会编译错误，因为数学上来说之需要重载小于号)
函数内部为return s1.score < s2.score，所以说重载后小于号还是小于号的作用，此时就可以直接定义student的结构体内部就是分数高的学生优先级高，如果要确定分数低的优先级高如下所示:

struct student
{
  string name;
  int score;
  friend bool operator < (student s1,student s2){
      return s1.score > s2.score;
  }
};

最后如果出现了结构体内数据较为庞大，建议使用引用来提高效率，只需要加上const 和&，例如

struct student
{
  string name;
  int score;
  friend bool operator < (const student &s1,const student &s2){
      return s1.score > s2.score;
  }
};

5.priority_queue的用途

可以解决一些贪心问题，也可以对dijkstra算法进行优化