STL关于queue(队列)与priority_queue(优先队列)的一些笔记

STL队列与优先队列详解

最新推荐文章于 2024-09-16 07:00:00 发布

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#队列 #优先队列 #stl #c++

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本文详细介绍了STL中的队列(queue)和优先队列(priority_queue)的使用方法，包括基本操作如push、pop及front等，并探讨了如何自定义数据类型及其排序方式以满足不同场景的需求。

queue

queue就是队列，
在STL中主要实现了一个先进先出的容器
使用queue应该先添加头文件#include<queue>

queue<typename>name;

queue常用函数

push(),将x入队，时间复杂度为O(1) front(),back(),分别可以获得队首元素和队尾元素，时间复杂度为O(1)
front(),back(),分别可以获得队首元素和队尾元素，时间复杂度为O(1)
pop(),pop()令队首元素出队，时间复杂度为O(1)
empty(),empty()检查queue是否为空，返回true则空，返回false则非空，时间复杂度为O(1)
size(),size()返回queue内元素的个数，时间复杂度为O(1)

当需要实现广度优先搜索时可以不用自己动手实现一个队列而是用queue作为代替以实现程序的准确性，另外使用front()和pop()函数前必须先用empty()判断队列是否为空，否则可能因为队空而发生错误

priority_queue

priority_queue是优先队列
头文件还是#include<queue>

定义：priority_queue<Type, Container, Functional>

Type 就是数据类型。（int ，double等.)
Container 就是容器类型（Container必须是用数组实现的容器，默认vector，但不能用 list。）
Functional 就是比较的方式（可以自定义，默认从小到大排序）

关于自定义排序方式下面会有说明

//一般声明有
priority_queue <int> p1;
priority_queue<int,vector<int> , less<int> >q;//与上面等价，降序排序
priority_queue<int,vector<int> , greater<int> >q;//升序排序

pari的比较，先比较第一个元素，第一个相等比较第二个

priority_queue<pair<int,int> >p;

自定义数据类型的比较

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
struct Node
{
    int x;
    Node() {}
    Node(int x):x(x) {} //赋值
    bool operator<(const Node& a) const//从大到小
    {
        return x<a.x;
    }
};
int main()
{
    priority_queue<Node> p;
    for(int i=1; i<=5; i++)//输入数据
        p.push(Node(i));
    while(!p.empty())
    {
        cout<<p.top().x<<' ';
        p.pop();
    }
    return 0;
}

在这里插入图片描述

————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————
下面是自定义类型queue的进一步应用

虽然有限队列有默认的排列顺序，但在很多情况下默认排序并不满足我们的需求，这就需要我们们自定义排列顺序

可以在结构体内部重载运算符，改变符号的功能

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
struct Node
{
    int x;
    Node() {}
    Node(int x):x(x) {} //赋值
    bool operator<(const Node& a) const //从大到小
    {
        return x<a.x;
    }
    bool operator>(const Node& a) const//从小到大
    {
        return x>a.x;
    }
};
int main()
{
    priority_queue<Node> p1;//默认从大到小 等价于priority_queue<Node,vector<Node>,less<Node> > p1;
    for(int i=1; i<=5; i++)
        p1.push(Node(i));
    cout<<"p1 = ";
    while(!p1.empty())
    {
        cout<<p1.top().x<<' ';
        p1.pop();
    }
    cout<<endl;
  
  
  
    priority_queue<Node,vector<Node>,greater<Node> > p2;//从小到大
    for(int i=5; i>=1; i--)
        p2.push(Node(i));
    cout<<"p2 = ";
    while(!p2.empty())
    {
        cout<<p2.top().x<<' ';
        p2.pop();
    }
    return 0;
}

在这里插入图片描述

可以在结构体内部重载运算符，改变符号号的功能

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
struct Node
{
    int x;
    Node() {}
    Node(int x):x(x) {} //赋值
};
struct cmp
{
    /*bool operator() (const Node& a,const Node& b) //从大到小
    {
        return a.x<b.x;
    }*/
    bool operator() (const Node& a,const Node& b) //从小到大
    {
        return a.x>b.x;
    }
 
};
 
int main()
{
    priority_queue<Node,vector<Node>,cmp > p;
    for(int i=1; i<=5; i++)
        p.push(Node(i));
    cout<<"p = ";
    while(!p.empty())
    {
        cout<<p.top().x<<' ';
        p.pop();
    }
    cout<<endl;
    return 0;
}