priority_queue的用法

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priority_queue的用法

priority_queue本质是一个堆。

1. 头文件是#include
2. 关于priority_queue中元素的比较
   　　模板申明带3个参数：priority_queue，其中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等等，但不能用 list。STL里面默认用的是vector。

2.1

比较方式默认用operator<，所以如果把后面2个参数缺省的话，优先队列就是大顶堆（降序），队头元素最大。特别注意pair的比较函数。
以下代码返回一个降序输出：

#include 
#include 
using namespace std;
int main(){
    priority_queue<int> q;
    for( int i= 0; i< 10; ++i ) q.push(i);
    while( !q.empty() ){
        cout<<q.top()<<endl;
        q.pop();
    }
    return 0;
}

以下代代码返回pair的比较结果，先按照pair的first元素降序，first元素相等时，再按照second元素降序：

#include
#include
#include
using namespace std;
int main(){
    priority_queue<pair<int,int> > coll;
    pair<int,int> a(3,4);
    pair<int,int> b(3,5);
    pair<int,int> c(4,3);
    coll.push(c);
    coll.push(b);
    coll.push(a);
    while(!coll.empty())
    {
        cout<<coll.top().first<<"\t"<<coll.top().second<<endl;
        coll.pop();
    }
    return 0;
}

2.2

如果要用到小顶堆，则一般要把模板的3个参数都带进去。STL里面定义了一个仿函数greater<>，基本类型可以用这个仿函数声明小顶堆。
　　以下代码返回一个升序输出：

#include 
#include  
using namespace std;
int main(){
    priority_queue<int, vector<int>, greater<int> > q;
    for( int i= 0; i< 10; ++i ) q.push(10-i);
    while( !q.empty() ){
        cout << q.top() << endl;
        q.pop();
    }
    return 0;
}

以下代代码返回pair的比较结果，先按照pair的first元素升序，first元素相等时，再按照second元素升序：

#include
#include
#include
using namespace std;
int main(){
    priority_queue<pair<int,int>,vector<pair<int,int> >,greater<pair<int,int> > > coll;
    pair<int,int> a(3,4);
    pair<int,int> b(3,5);
    pair<int,int> c(4,3);
    coll.push(c);
    coll.push(b);
    coll.push(a);
    while(!coll.empty())
    {
        cout<<coll.top().first<<"\t"<<coll.top().second<<endl;
        coll.pop();
    }
    return 0;
}

2.3

对于自定义类型，则必须重载operator<或者重写仿函数。

2.3.1

重载operator<的例子：返回true时，说明左边形参的优先级低于右边形参

#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){//返回true时，说明a的优先级低于b
    //x值较大的Node优先级低（x小的Node排在队前）
    //x相等时，y大的优先级低（y小的Node排在队前）
    if( a.x== b.x ) return a.y> b.y;
    return a.x> b.x; 
}
int main(){
    priority_queue<Node> 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 0;
}

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重载operator >。
例子：返回的是小顶堆。但不怎么用，习惯是重载operator<。

#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 ){//返回true，a的优先级大于b
    //x大的排在队前部；x相同时，y大的排在队前部
    if( a.x== b.x ) return a.y> b.y;
    return a.x> b.x; 
}
int main(){
    priority_queue<Node,vector<Node>,greater<Node> > 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 0;
}

2.3.2

重写仿函数的例子（返回值排序与2.3.1相同，都是小顶堆。先按x升序，x相等时，再按y升序）：

#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 ){//默认是less函数
        //返回true时，a的优先级低于b的优先级（a排在b的后面）
        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 0;
}