priority_queue 优先级队列的用法

priority_queue调用 STL里面的 make_heap(), pop_heap(), push_heap() 算法实现，也算是堆的另外一种形式。先写一个用 STL 里面堆算法实现的与真正的STL里面的 priority_queue用法相似的priority_queue， 以加深对 priority_queue 的理解        

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
using namespace std;

class priority_queue
{
    private:
        vector<int> data;

    public:
        void push(int t ){
            data.push_back(t);
            push_heap( data.begin(), data.end());
        }

        void pop(){
            pop_heap( data.begin(), data.end() );
            data.pop_back();
        }

        int top() { return data.front(); }
        int size() { return data.size(); }
        bool empty() { return data.empty(); }
};


int main()
{
    priority_queue test;
    test.push( 3 );
    test.push( 5 );
    test.push( 2 );
    test.push( 4 );

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

    return 0;

}

运行结果

 

 

STL里面的 priority_queue 写法与此相似，只是增加了模板及相关的迭代器什么的。 

priority_queue 对于基本类型的使用方法相对简单。他的模板声明带有三个参数:
priority_queue<Type, Container, Functional>
其中Type 为数据类型， Container 为保存数据的容器，Functional 为元素比较方式又叫 算子
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。

#include <iostream>
#include <queue>
#include<cstdio>
#include<cstdlib>  //包含 rand()函数
using namespace std;
 
int main(){
    priority_queue<int> q;
     
    for(int i= 0; i< 10; ++i ) q.push( rand() );
    while( !q.empty() ){
        cout << q.top() << endl;
        q.pop();
    }
     
    getchar(); //#include<cstdio>
    return 0;
}

运行结果

 

 

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，greater<>是从小到大排，小的排在队列前在前，大的在后。

STL默认的优先级队列的默认算子是less<>，即大的往前排，大的先出队。

#include <iostream>
#include <queue>
 
using namespace std;
 
int main(){
    priority_queue<int, vector<int>, greater<int> > q;
     
    for(int i= 0; i< 10; ++i ) q.push( rand() );
    while( !q.empty() ){
        cout << q.top() << endl;
        q.pop();
    }
     
    getchar();
    return 0;
}

 

运行结果

 

对于自定义类型，则必须自己重载 operator< 或者自己写仿函数

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:

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <stdio.h>
#include <cstring>
#include <queue>
using namespace std;
struct NODE
{
    int x,y;
    bool operator<(const NODE& p)const{
        if(x==p.x) return y>p.y;
        return x<p.x;
    }
}a[1005];
int main()
{
    int len=0;
    a[len].x=1, a[len++].y=4;
    a[len].x=2, a[len++].y=3;
    a[len].x=2, a[len++].y=5;
    a[len].x=1, a[len++].y=3;
    sort(a,a+len);
    // 先按x升序排序 x相同时再按y降序排序
    printf("sort:\n");
    for(int i=0;i<len;i++)
        printf("%d %d\n",a[i].x,a[i].y);
    printf("\n");

    priority_queue <NODE> q;
    // 先按x降序排序 x相同时再按y升序排序
    q.push((NODE){1,4});
    q.push((NODE){2,3});
    q.push((NODE){2,5});
    q.push((NODE){1,3});
    printf("优先队列：\n");
    while(!q.empty())
    {
        printf("%d %d\n",q.top().x,q.top().y);
        q.pop();
    }
    printf("\n");

    return 0;
}

运行结果   //以上代码实现的是一个小顶堆

 

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