C++之STL之priority_queue

最新推荐文章于 2024-09-08 23:04:51 发布
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分类专栏： C&C++ 文章标签： C STL priority_queue 小顶堆 大顶堆
本文详细介绍了C++ STL中的priority_queue，包括其工作原理、使用示例以及运行结果。通过一个测试Demo，展示了如何利用priority_queue实现小顶堆和大顶堆的操作，帮助读者理解其在实际编程中的应用。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

1、priority_queue介绍

priority_queue 是优先队列
模板声明带有三个参数，priority_queue<Type, Container, Functional>
Type为数据类型，Container为保存数据的容器，Functional为元素比较方式
Container必须是用数组实现的容器，如 vector, deque不能用list，
STL里面容器默认用的是vector. 比较方式默认用 operator< , 如果priority_queue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，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
对于自定义类型， 则必须自己重载 operator<，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

 

 


2、测试Demo

#include <iost
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介绍了C++ 优先队列基本用法以及优先级定义方法
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03-23 562
0x01.说明 priority_queue是STL所提供的一个非常有效的容器。 优先队列包含在头文件 <queue> 中。 优先队列由二项队列编写而成的。 查找最大值最小值的效率为O（log N）。 和 queue 不同的就在于我们可以自定义其中数据的优先级, 让优先级高的排在队列前面,优先出队 优先队列的本质是一个堆实现的。 0x02.定义 priority_queue&lt...
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文章目录引用基本操作改变优先级 引用 引用需要加上头文件queue而不是priority_queue！ #include <iostream> #include <queue> using namespace std; int main(){ priority_queue<int> q; } 基本操作 priority_queue是优先级序列，其底层是通过堆(heap)来实现的，即我们关注的点在于堆顶的元素。使用priority_queue没有返回尾部元素的函数(说堆尾
C++ STL实现的优先队列( priority_queue )
kykx_的博客
04-01 750
本文参考的源码版本：gcc version 8.1.0 (x86_64-posix-seh-rev0, Built by MinGW-W64 project)。 priority_queue 本质是容器适配器，它对内部容器的元素有自己的管理方式，而 priority_queue 实际维护的是一个二叉堆。STL中 priority_queue 的操作是基于完全二叉树，使用随机访问迭代器访问元素，二叉堆在创建时按照层序遍历的顺序将数据放入容器中，因此创建 priority_queue 时使用的容器需要具有随
C++STL容器之priority_queue
Jerry_qbw的博客
07-26 1491
观察这两张图片，他们都是二叉树，若果观察的仔细，能看出他们是完全二叉树。左图中，根节点是所有元素中最大的，右图中则恰好相反。左图每个节点都比他的左右子节点大，有图每个节点都比他的左右子节点小，这就是堆结构。堆是具有下列性质的完全二叉树每个节点的值都大于或等于其左右子节点的值，称为大顶堆，相反则为小顶堆从堆的定义得知，根节点一定是其中最大（小）的一个，较大（小）的节点越靠近根节点（不绝对是这样）优先队列使用的数据结构为二叉堆。...
C++STL之priority_queue的简单使用_在c++stl中priority_queue用法
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04-26 955
priority_queue（优先级队列）模拟的也是队列这种存储结构，它底层采用堆结构存储数据，即使用此容器存储元素只能“从一端进（称为队尾），从另一端出（称为队头）”，且每次只能访问 priority_queue 中位于队头的元素。但是，priority_queue 中元素的存和取，遵循的并不是 “First in,First out”（先入先出）原则，而是“First in，Optimal out”原则。指的就是先进队列的元素并不一定先出队列，而是优先级最大的元素最先出队列。
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默认采用vector作为底层的数据存储容器，并在其基础上应用了堆算法，将vector中的元素组织成堆结构。因此，priority_queue实际上就是一个堆，在需要使用堆的场景中，可以考虑直接使用。默认实现为大顶堆。
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浅谈C++ STL中的优先队列(priority_queue) 转载自浅谈C++ STL中的优先队列 首先函数在头文件中，归属于命名空间std，使用的时候需要注意。 队列有两种常用的声明方式： std::priority_queue<T> pq; std::priority_queue<T, std::vector<T>, cmp> pq; 复制代码第一种实现方...
【C++】STL 容器 - priority_queue 优先级队列容器 ( 容器简介 | 容器操作性能分析 | 默认优先级队列容器 | 最大值优先级队列 | 最小值优先级队列 )
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一、priority_queue 优先级队列容器 1、priority_queue 优先级队列容器简介 2、priority_queue 优先级队列容器操作性能分析 二、代码示例 - priority_queue 优先级队列容器 1、默认优先级队列容器 2、最大值优先级队列 3、最小值优先级队列
C++STL常用操作之priority_queue篇
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C++STL常用操作之priority_queue篇 简介： #include<queue> 队列：https://blog.youkuaiyun.com/qq_45985728/article/details/112624175 优先队列：入队的元素会被赋予优先级，当访问元素时，具有最高级优先级的元素先被访问，也就是说优先队列具有最高级先出队的特点。 其可以说是队列和排序的完美结合，不仅可以存储数据，还可以按照我们规定的规则进行排序。 时间复杂度为O(logn)。 1.构造 #include<i
【C++】—— 优先级队列(priority_queue)
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03-18 1140
一、优先级队列 1、 优先队列是一种容器适配器，根据严格的弱排序标准，它的第一个元素总是它所包含的元素中最大的。 2、 此上下文类似于堆，在堆中可以随时插入元素，并且只能检索最大堆元素(优先队列中位于顶部的元素)。 3、 优先队列被实现为容器适配器，容器适配器即将特定容器类封装作为其底层容器类，queue提供一组特定的成员函数来访问其元素。元素从特定容器的“尾部”弹出，其称为优先队列的顶部。 4、...
【c++】STL里的priority_queue用法总结
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原文地址
C++STL——容器适配器（stack、queue、priority_queue）
小白一直白
04-17 301
目录介绍stackqueuepriority_queue 介绍 C++标准库中提供了三个容器适配器：stack（栈）、queue（队列）和priorityqueue（优先队列）。这三种容器适配器提供了简单易用的接口，满足了编程中的特殊数据处理需求。 stack stack中的元素具有后进先出的特点。stack只能从一端插入、删除、读取元素，不允许一次插入或删除多个元素，且不支持迭代器操作。 #include <iostream> #include <vector> #inc
c++ 优先队列（priority_queue）
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04-25 1466
优先队列的本质是堆，但它具有队列的所有操作特性，与普通队列不同的地方就是出队的时候按照优先级顺序出队，这个优先级即最大堆或最小堆的规则（即大的为top优先出队或小的为top优先出队），在队列的基础上加了个堆排序。 以O(log n) 的效率查找一个队列中的最大值或者最小值，其中是最大值还是最小值是根据创建的优先队列的性质来决定的。 priority_queue的使用 #include<queue>//头文件 //使用的语法 priority_queue<Type, Contain
C++ priority_queue (优先队列)
果光的博客
02-13 1279
简介 优先队列底层采用“堆”进行实现。 在优先队列中，任何时刻队首元素一定是当前队列中优先级最高的元素。 优先级最高的元素可能是最大的（大根堆），也可能是最小的（小根堆）。 可以不断往优先队列中添加某个优先级的元素，也可以不断弹出优先级最高的那个元素，每次操作其会自动调整结构， 始终保证队首元素的优先级最高。 优先队列可以用来解决一些贪心问题。 常用用法 头文件 #include <q...
C++中的优先级队列priority_queue和双端队列deque用法详解
Shen Mu Xin's Blog
08-27 1080
deque 是双端队列（Double-Ended Queue），支持在两端进行高效的插入和删除操作。与 std::vector 类似，它也提供了随机访问功能，但与 vector 不同的是，deque 可以在头部和尾部都进行高效的插入和删除。，优先级队列priority_queue的使用和普通的队列非常类似，只不过优先级队列的底层实现是Heap能够对队列中的元素进行排序，我们可以让大的元素排在前面或者让小的元素排在前面。使用优先级队列需要包含头文件。
stl queue 和 priority_queue
最新发布
05-12
### 一、queue 和 priority_queue 的定义 `queue` 是一种 FIFO（First In First Out，先进先出）的线性数据结构[^4]。这意味着最早进入队列的元素会最先被移除。 而 `priority_queue` 则是一种基于堆的数据结构，其核心特点是：无论何时插入新元素，队列头部总是具有最高优先级的元素[^1]。默认情况下，`priority_queue` 使用最大堆来实现，因此顶部元素是当前队列中最大的值。 --- ### 二、queue 和 priority_queue 的主要区别 #### 1. 数据存取逻辑 - **Queue**: 遵循严格的 FIFO 原则，即最先进入队列的元素会被最先取出。 - **Priority Queue**: 不遵循 FIFO 原则，而是依据元素的优先级决定哪个元素应被最先取出。通常来说，优先级最高的元素会在队首位置[^4]。 #### 2. 底层实现机制 - **Queue**: 默认使用双端队列 (`deque`) 实现，支持两端操作 (front 和 back)[^4]。 - **Priority Queue**: 默认使用向量 (`vector`) 结合堆算法实现，底层是一个完全二叉树表示的最大堆或最小堆[^3]。 #### 3. 插入与删除效率 - 对于普通的 `queue`，插入和删除的时间复杂度均为 O(1)，因为只需要调整队尾或队头指针即可完成相应操作。 - 而对于 `priority_queue`，由于每次都需要维护堆性质，插入时间为 O(log n)，弹出同样为 O(log n) 时间复杂度[^5]。 #### 4. 自定义比较函数的支持程度 - **Queue**: 不允许自定义排序规则，仅能按固定顺序依次进出。 - **Priority Queue**: 支持通过模板参数传递自定义比较器（如 `std::greater<T>` 或其他用户定义的谓词类），从而灵活改变优先级判断标准[^5]。 --- ### 三、queue 和 priority_queue 的典型应用场景 #### 1. Queue 的适用场景 当需要严格按照时间序列处理任务或者消息时可以考虑使用普通队列。例如： - CPU调度中的轮转法(Round Robin Scheduling) - 广度优先搜索(BFS) ```cpp #include <iostream> #include <queue> using namespace std; void demoQueue() { queue<int> q; q.push(1); q.push(2); cout << "Front item: " << q.front() << endl; // 输出 Front item: 1 q.pop(); cout << "After pop, front item: " << q.front() << endl; // After pop, front item: 2 } ``` #### 2. Priority Queue 的适用场景 如果希望根据某些特定条件动态安排待办事项，则更适合选用带权重管理功能的优先权队列。比如： - Dijkstra算法求解单源最短路径问题； - Huffman编码构建最优前缀码表过程等等。 下面展示了一个简单的例子演示如何利用 C++ STL 提供的功能创建一个小顶堆： ```cpp #include <functional> #include <queue> #include <vector> #include <iostream> using namespace std; void demoPriorityQueue(){ vector<int> nums = {2, 9, 1, 6, 7, 4 ,0}; priority_queue<int,vector<int>,greater<int>> minHeap(nums.begin(),nums.end()); while(!minHeap.empty()){ cout<<minHeap.top()<<" "; minHeap.pop(); } } // Output will be : 0 1 2 4 6 7 9 ``` --- ### 四、总结对比表格 | 特性 | Queue | Priority Queue | |---------------------|----------------------------------|------------------------------------| | 存储模型 | FIFO | 根据优先级 | | 底层实现 | deque | vector | | 插入/删除复杂度 | O(1)/O(1) | O(log N)/O(log N) | | 是否可定制排序 | 否 | 可 | ---
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