C++STL priority_queue 学习

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C++STL priority_queue 学习

本文来源自网上摘抄，故学习记录于此。

 

包含priority_queue 的头文件是

 

priority_queue类的主要成员：

priority_queue();    //默认构造函数，生成一个空的排序队列

priority_queue(const queue&);    //拷贝构造函数

priority_queue& operator=(const priority_queue &);    //赋值运算符重载

priority_queue 的私有成员：

value_type;   //priority_queue中存放的对象类型，它和priority_queue中的T类型相同

priority_queue(const Compare& comp);    //构造生成一个空的priority_queue对象，使用comp作为priority_queue的comparison

priority_queue(const value_type* first, const value_type* last);    //带有两个参数的构造 函数，使用默认的Comparison作为第三个参数

size_type;    //正整数类型，和Sequence::size_type类型一样。

bool empty() const;    //判断优先级队列是否为空，为空返回true，否则返回false

size_type size() const;    //返回优先级队列中的元素个数

const value_type& top() const();    //返回优先级队列中第一个元素的参考值。

void push(const value_type& x);    //把元素x插入到优先级队列的尾部，队列的长度加1

void pop();    //删除优先级队列的第一个值，前提是队列非空，删除后队列长度减1

 

priority_queue

 如果我们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。（这点由上面的程序可以看出）

Parameter	Description	Default
T	The type of object stored in the priority queue.
Sequence	The type of the underlying container used to implement the priority queue.	vector
Compare	The comparison function used to determine whether one element is smaller than another element. If Comparex,y) is true, then x is smaller than y. The element returned by Q.top) is the largest element in the priority queue. That is, it has the  property that, for every other element x in the priority queue, Compare(Q.top(), x) is false.	less

 

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, greater >;

原因是 greater 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 < queue >
using namespace std;
struct Node
{
int x,y;
Node( int a = 0 , int b = 0 ):x(a),y(b){}
};
struct cmp
{
bool operator ()(Node a,Node b){
if (a.x == b.x)
return a.y > b.y;
return a.x > b.x;
}
};
int main(){
priority_queue < Node,vector < Node > ,cmp > q;
for ( int i = 0 ; i < 10 ; ++ i)
{
q.push(Node(rand(),rand()));
}
while ( ! q.empty())
{
cout << q.top().x << " " << q.top().y << endl;
q.pop();
}
return EXIT_SUCCESS;
}

其实就三种用法

第一种，直接使用默认的。

它的模板声明带有三个参数，priority_queue
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，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。
看例子

priority_queue qi;

    int a[len] = {3,5,9,6,2};

    priority_queue qi;
    for(i = 0; i < len; i++)
        qi.push(a[i]);

    for(i = 0; i < len; i++)
    {
        cout<        qi.pop();
    }

通过<操作符可知在整数中元素大的优先级高。
故例子中输出结果为：9 6 5 3 2

第二种：

第二种方法：
在示例1中，如果我们要把元素从小到大输出怎么办呢？
这时我们可以传入一个比较函数，使用functional.h函数对象作为比较函数。

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
priority_queue, greater >qi2;

对于自定义类型，则必须自己重载 operator< 或者自己写仿函数

#include
#include

using namespace std;

struct Node{
    int x, y;
    Node( int a= 0, int b= 0 ):
        x(a), y(b) {}
};

bool operator<( Node a, Node b ){
    if( a.x== b.x ) return a.y> b.y;
    return a.x> b.x; 
}

int main(){
    priority_queue q;
    
    for( int i= 0; i< 10; ++i )
    q.push( Node( rand(), rand() ) );
    
    while( !q.empty() ){
        cout << q.top().x << ' ' << q.top().y << endl;
        q.pop();
    }
    
    getchar();
    return 0;
}

 

或者这样定义也是能达到效果的：

struct Node{
    int x, y;
    Node( int a= 0, int b= 0 ):
        x(a), y(b) {}

    friend operator<( Node a, Node b ){
    if( a.x== b.x ) return a.y> b.y;
    return a.x> b.x;

    }
};

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, greater >;
原因是 greater 没有定义，如果想用这种方法定义
则可以按如下方式

例子:

#include
#include

using namespace std;

struct Node{
    int x, y;
    Node( int a= 0, int b= 0 ):
        x(a), y(b) {}
};

struct cmp{
    bool operator() ( Node a, Node b ){
        if( a.x== b.x ) return a.y> b.y;
        
        return a.x> b.x; }
};

int main(){
    priority_queue, cmp> q;
    
    for( int i= 0; i< 10; ++i )
    q.push( Node( rand(), rand() ) );
    
    while( !q.empty() ){
        cout << q.top().x << ' ' << q.top().y << endl;
        q.pop();
    }
    
    getchar();
    return 0;
}

还有一点要注意的是priority_queue中的三个参数，后两个可以省去，因为有默认参数，不过如果，有第三个参数的话，必定要写第二个参数。