c++学习篇priority_queue的学习

本文深入解析C++中priority_queue的使用方法,包括默认大顶堆的定义及自定义排序实现小顶堆的过程,通过具体示例展示了如何利用结构体和比较函数定制优先级排序。

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priority_queue 是 c++中的优先队列模板(默认为 大顶堆、(最大堆))。

priority_queue的定义方法:

①方法一:
priority_queue<类型> 标识符(变量名);//最简单的, 这样默认为大顶堆

②方法二:
priority_queue< 类型,容器类型, cmp> 标识符;
// 第一个参数是成员类型(就是你想把什么样的数据存在该优先队列中);
//第二个参数是优先队列底层容器, (就是你想用什么样的容器来实现堆, 如vector容器 存储实现堆)
//第三个容器是排序方式, 这样可以实现小顶堆,大顶堆, 有两个排序函数 great<>(可以实现小顶堆), less<>(大顶堆);

列如:

priority_queue<int , vector<int>,greater<int> > q;//int 类型, vecot<int>作为底层容器, 实现的小顶堆

struct node
{
	int a;
	int b;
};
struct cmp
{
	bool operator()(node x, node y)
	{
		return x.a > y.a;
	}
}
priority_queue<node, vector<node>, cmp > q;//node 类型 , vector<node>作为底层容器, 实现的小顶堆;

一篇很好的关于结构体优先队列自定义排序的博客——>

一篇很好的 优先队列讲解博客——>

<think>好的,用户想知道C++11是否支持priority_queue以及它的使用情况。首先,我需要确认C++11标准是否包含priority_queue。根据引用内容,引用的[2]和[3]提到priority_queue在头文件<queue>中,而C++标准库中的容器和适配器在C++11中应该都支持。所以可以确定C++11确实支持priority_queue。 接下来,用户可能想知道如何使用它。根据引用[2],priority_queue默认是最大堆,使用vector作为底层容器。构造函数的参数需要解释清楚,比如模板参数中的类型、容器和比较器。例如,引用[1]提到默认是大堆,所以用户可能需要改变比较器来创建最小堆,像使用std::greater<int>。 然后,用户可能需要示例代码。引用[4]中的例子展示了使用std::greater对vector进行排序,类似的比较器可以用在priority_queue中。所以应该给出如何声明最大堆和最小堆的例子,比如用不同的比较器。 另外,用户可能关心C++11中的新特性是否影响了priority_queue。比如,移动语义或emplace操作是否可用。根据C++11的特性,priority_queue应该支持emplace方法,这样可以直接在容器中构造元素,提高效率。 还需要提到priority_queue的应用场景,如引用[2]所说,所有需要堆的地方都可以使用它,比如Dijkstra算法或任务调度。这能帮助用户理解实际用途。 最后,确保回答结构清晰,分点说明支持情况、基本使用、构造函数参数、示例代码和C++11特性支持。这样用户能逐步了解priority_queueC++11中的情况。</think>C++11 完全支持 `priority_queue`,它是标准库中定义在 `<queue>` 头文件中的一个容器适配器,基于堆数据结构实现。以下是具体说明: --- ### 一、C++11 对 priority_queue 的支持 1. **底层容器支持** 默认使用 `vector` 作为底层容器,但也可指定为 `deque`。堆算法会自动调整容器元素形成堆结构[^2]。 2. **模板参数** 完整声明格式为: $$priority\_queue<T, \ Container=vector<T>, \ Compare=less<T>>$$ - `T`: 元素类型 - `Container`: 底层容器类型(需支持随机访问迭代器) - `Compare`: 比较器,默认是最大堆(`std::less<T>`),可通过 `std::greater<T>` 改为最小堆[^1][^2]。 3. **时间复杂度** - 插入元素(`push`): $O(\log n)$ - 删除堆顶元素(`pop`): $O(\log n)$ - 访问堆顶元素(`top`): $O(1)$ --- ### 二、基本使用示例 #### 1. 默认最大堆 ```cpp #include <queue> #include <vector> std::priority_queue<int> max_heap; // 默认大堆 max_heap.push(3); max_heap.push(1); max_heap.push(4); // 堆顶元素为4 ``` #### 2. 自定义最小堆 ```cpp #include <functional> std::priority_queue<int, std::vector<int>, std::greater<int>> min_heap; min_heap.push(3); min_heap.push(1); min_heap.push(4); // 堆顶元素为1 ``` #### 3. 使用自定义比较器 ```cpp struct Node { int value; }; auto cmp = [](const Node& a, const Node& b) { return a.value < b.value; }; std::priority_queue<Node, std::vector<Node>, decltype(cmp)> custom_heap(cmp); ``` --- ### 三、C++11 新增特性支持 1. **移动语义** 支持通过移动构造函数和 `emplace` 方法高效插入元素: ```cpp custom_heap.emplace(Node{5}); // 直接构造元素,避免拷贝 ``` 2. **初始化列表** 可通过构造函数直接初始化元素(需底层容器支持): ```cpp std::priority_queue<int> heap{std::less<int>(), {3,1,4}}; // 注意比较器需显式指定 ``` --- ### 四、应用场景 1. 任务调度(按优先级处理任务) 2. 算法中需动态维护最大值/最小值的场景(如 Dijkstra 最短路径算法) 3. 数据流中的 Top-K 问题(如实时统计前10%的数据) ---
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