数据结构十二、priority_queue

优先级队列

        普通的队列是一种先进先出的结构，即元素插入在队尾，元素删除在队头。但是在优先级队列中，元素被赋予了优先级，当插入元素时，同样是在队尾，但是元素会按照优先级进行位置调整。优先级越高，调整后的元素位置越靠近队头；同样的，删除元素也是按招优先级进行，优先级最高的元素（队头）最先被删除。其实可以认为，优先级队列就是堆实现的一种数据结构。

创建priority_queue（初阶）

        优先级队列的创建有很多种——简单内置类型的大根堆或小根堆、存储字符串的大根堆或小根堆、存储自定义类型的大根堆或小根堆。在初阶阶段，先用简单的int类型建堆，重点学习priority_queue的用法。（注意：priority_queue包含在<queue>这个头文件中）

size & empty

        size返回元素个数，empty返回优先级队列是否为空

push

        往优先级队列中添加一个元素

pop

        删除优先级最高的元素

top

        获取优先级最高的元素

所有代码测试

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

int a[10] = {1, 41, 23, 10, 11, 2, -1, 99, 14, 0};

int main()
{
	priority_queue<int> heap; //默认是一个大根堆
	
	for(auto e : a)
	{
		heap.push(e);
	}
	
	while(heap.size())
	{
		cout << heap.top() << " ";
		heap.pop();
	}
	
	return 0;
}

创建priority_queue（进阶）

内置类型

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

int a[10] = {1, 41, 23, 10, 11, 2, -1, 99, 14, 0};

int main()
{
	//大根堆
	priority_queue<int> heap1; // 默认是一个大根堆
	
	priority_queue<int, vector<int>, less<int>> heap2; // 也是大根堆
	
	//小根堆
	priority_queue<int, vector<int>, greater<int>> heap3; // 小根堆
	
	for(auto e : a)
	{
		heap1.push(e);
		heap2.push(e);
		heap3.push(e);
	}
	
	while(heap1.size())
	{
		cout << heap1.top() << " ";
		heap1.pop();
	}
	cout << endl;
	
	while(heap2.size())
	{
		cout << heap2.top() << " ";
		heap2.pop();
	}
	cout << endl;
	
	while(heap3.size())
	{
		cout << heap3.top() << " ";
		heap3.pop();
	}
	
	return 0;
}

结构体类型

        当优先级队列里面存的是结构体类型时，需要在结构体中重载比较运算符，从而创建出大根堆或者小根堆。

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

struct node
{
	int a, b, c;

	//重载 < 运算符
	//以b为基准创建大根堆
	bool operator < (const node& x) const
	{
		return b < x.b;
	}

	////以b为基准创建小根堆
	//bool operator < (const node& x) const
	//{
	//	return b > x.b;
	//}
};

int main()
{
	priority_queue<node> heap;

	for (int i = 1;i <= 5;i++)
	{
		heap.push({ i,i + 1,i + 2 });
	}

	while (!heap.empty())
	{
		node t = heap.top();
		heap.pop();
		cout << t.a << " " << t.b << " " << t.c;
	}

	return 0;
}