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优先队列

分类: IT文章 • 2023-12-18 09:53:49

参考https://blog.csdn.net/weixin_36888577/article/details/79937886

优先队列具有队列的所有特性，包括基本操作，只是在这基础上添加了内部排序，本质是由堆实现。

和队列基本操作相同：

top 访问队头元素

empty 队列是否为空

size 返回队列内元素个数

push 插入元素到队尾（并排序）

emplace 原地构造一个元素并插入队列

pop 弹出队头元素

swap 交换内容

定义：priority_queue<Type, Container, Functional>

Type 就是数据类型，Container 就是容器类型（Container必须是用数组实现的容器，比如vector,deque等等，但不能用 list。STL里面默认用的是vector），Functional 就是比较的方式，当需要用自定义的数据类型时才需要传入这三个参数，使用基本数据类型时，只需要传入数据类型，默认是大顶堆
一般是：

//升序队列（小顶堆）
priority_queue <int,vector<int>,greater<int> > q;
//降序队列(大顶堆)
priority_queue <int,vector<int>,less<int> >q;

//greater和less是std实现的两个仿函数（就是使一个类的使用看上去像一个函数。其实现就是类中实现一个operator()，这个类就有了类似函数的行为，就是一个仿函数类了）

1.基本类型例子：

#include<iostream>
#include <queue>
using namespace std;
int main() 
{
    //对于基础类型 默认是大顶堆
    priority_queue<int> a; 
    //等同于 priority_queue<int, vector<int>, less<int> > a;
    
    //这里一定要有空格，不然成了右移运算符
    priority_queue<int, vector<int>, greater<int> > c;  //这样就是小顶堆
    priority_queue<string> b;

    for (int i = 0; i < 5; i++) 
    {
        a.push(i);
        c.push(i);
    }
    while (!a.empty()) 
    {
        cout << a.top() << ' ';
        a.pop();
    } 
    cout << endl;

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

    b.push("abc");
    b.push("abcd");
    b.push("cbd");
    while (!b.empty()) 
    {
        cout << b.top() << ' ';
        b.pop();
    } 
    cout << endl;
    return 0;
}

/*
4 3 2 1 0
0 1 2 3 4
cbd abcd abc
*/

2.pair的比较，先比较第一个元素，第一个相等比较第二个

#include <iostream>
#include <queue>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
    priority_queue<pair<int, int> > a;
    pair<int, int> b(1, 2);
    pair<int, int> c(1, 3);
    pair<int, int> d(2, 5);
    a.push(b);
    a.push(c);
    a.push(d);
    while (!a.empty())
    {
        cout << a.top().first << ' ' << a.top().second << '
';
        a.pop();
    }
}

/*
2 5
1 3
1 2
*/

3.对于自定义类型

自定义优先级

#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
struct node
{
    int priority,value;
    friend bool operator<(node n1,node n2)
    {
        return n1.priority>n2.priority;  //按照优先级从小到大排序
        //return n1.priority<n2.priority;  //按照优先级从大到小排序
    }
};
int main()
{
    priority_queue<node,vector<node> > que5;
    node temp[5];
    temp[0].priority=6;temp[0].value=1;
    temp[1].priority=9;temp[1].value=5;
    temp[2].priority=2;temp[2].value=3;
    temp[3].priority=8;temp[3].value=2;
    temp[4].priority=1;temp[4].value=4;
    for(int i=0;i<5;i++) que5.push(temp[i]);
    cout<<"que5输出："<<endl;
    for(int i=0;i<5;i++)
    {
        cout<<que5.top().priority<<" "<<'	'<<que5.top().value<<endl;
        que5.pop();
    }
    return 0;
}

/*

que5输出：
1 4
2 3
6 1
8 2
9 5

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

//方法1
struct tmp1 //运算符重载<
{
    int x;
    tmp1(int a) {x = a;}
    bool operator<(const tmp1& a) const
    {
        return x < a.x; //大顶堆
    }
};

//方法2
struct tmp2 //重写仿函数
{
    bool operator() (tmp1 a, tmp1 b) 
    {
        return a.x < b.x; //大顶堆
    }
};

int main() 
{
    tmp1 a(1);
    tmp1 b(2);
    tmp1 c(3);
    priority_queue<tmp1> d;
    d.push(b);
    d.push(c);
    d.push(a);
    while (!d.empty()) 
    {
        cout << d.top().x << '
';
        d.pop();
    }
    cout << endl;

    priority_queue<tmp1, vector<tmp1>, tmp2> f;
    f.push(c);
    f.push(b);
    f.push(a);
    while (!f.empty()) 
    {
        cout << f.top().x << '
';
        f.pop();
    }
}
/*
3
2
1

3
2
1
*/

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