C++STL之priority_queue的简单使用

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简介

常用函数

代码

运行截图

参考

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简介

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。

注意，“First in，Optimal out”原则是博主为了总结 priority_queue 存取元素的特性自创的一种称谓，为了方便读者理解。

优先级评定规则？？？

默认使用std::less按照元素值从大到小进行排序，还可以使用std::greater按照元素值从小到大排序，但更多情况下是使用自定义的排序规则。定义在 头文件中
priority_queue 为了保证每次从队头移除的都是当前优先级最高的元素，每当有新元素进入，它都会根据排序规则找到优先级最高的元素，并将其移动到队列的队头。

常用函数

常用成员函数	功能
bool empty() const	如果 priority_queue 为空的话，返回 true；反之，返回 false。
size_type size() const	返回 priority_queue 中存储元素的个数。
const_reference top() const	返回 priority_queue 中第一个元素的引用形式。
void push (value_type&& val)	根据既定的排序规则，将元素 obj 的副本存储到 priority_queue 中适当的位置。
void emplace (Args&&... args)	Args&&... args 表示构造一个存储类型的元素所需要的数据（对于类对象来说，可能需要多个数据构造出一个对象）。此函数的功能是根据既定的排序规则，在适当的位置直接生成该新元素。
void pop()	移除 priority_queue 容器适配器中第一个元素。
void swap (priority_queue& x) noexcept	将两个 priority_queue 容器适配器中的元素进行互换，需要注意的是，进行互换的两个 priority_queue 容器适配器中存储的元素类型以及底层采用的基础容器类型，都必须相同。

代码

/*
Project:priority_queue
Date:   2020/08/30
Author: Frank Yu
*/
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
priority_queue pq;
//菜单
void menu()
{
	cout << "**************1.入队			2.出队**************" << endl;
	cout << "**************3.生成			4.队头**************" << endl;
	cout << "**************5.交换			6.排序规则展示******" << endl;
	cout << "**************7.自定义			8.退出**************" << endl;
}
//入队 无参数
void Push_pq()
{
	int n;
	cout << "请输入一个整数:" << endl;
	cin >> n;
	pq.push(n);
	cout << "已入队，队列大小："<> n;
	pq.emplace(n);
	cout << "已生成，队列大小：" << pq.size() << endl;
}
//队头 获取队头，可修改
void Top()
{
	int n;
	if (!pq.empty())
	{
		cout << "队头为：" << pq.top() << endl;
	}
	cout << "是否修改？ 0.不修改 1.修改" << endl;
	cin >> n;
	if (n) {
		cout << "请输入一个整数:" << endl;
		cin >> n;
		int value = pq.top();
		value = n;
	}
}
//交换两个优先队列 用的比较少
void Swap()
{
	int values[4] = {1,2,3,4};
	priority_queue pq_cp(values,values+4);
	pq.swap(pq_cp);
	cout << "交换后为{1,2,3,4}" << endl;
}
//排序规则展示
void Priority()
{
	int int_values[5] = { 1,3,2,0,4 };
	priority_queue int_pq(int_values, int_values + 5);
	cout << "{ 1,3,2,0,4 }整型默认为从大到小(std::less):" << endl;
	while (!int_pq.empty())
	{
		cout << int_pq.top() << " ";
		int_pq.pop();
	} 
	cout<< endl;
	priority_queue,greater> int_pq_new(int_values, int_values + 5);
	cout << "{ 1,3,2,0,4 }排序规则改为从小到大(std::greater):" << endl;
	while (!int_pq_new.empty())
	{
		cout << int_pq_new.top()<<" ";
		int_pq_new.pop();
	}
	cout << endl;

	char char_values[5] = { 'b','a','1','c','?'};
	priority_queue char_pq(char_values, char_values + 5);
	cout << "{ 'b','a','1','c','?'}字符型默认按ASCII为从大到小(std::less):" << endl;
	while (!char_pq.empty())
	{
		cout << char_pq.top() << " ";
		char_pq.pop();
	}
	cout << endl;
	priority_queue, greater> char_pq_new(char_values, char_values + 5);
	cout << "{ 'b','a','1','c','?'}排序规则改为从小到大(std::greater):" << endl;
	while (!char_pq_new.empty())
	{
		cout << char_pq_new.top() << " ";
		char_pq_new.pop();
	}
	cout << endl;

	string str_values[5] = { "bde","abc","bbe","cdf","cde" };
	priority_queue str_pq(str_values, str_values + 5);
	cout << "{ 'b','a','1','c','?'}字符串型默认从左到右一个个字符按ASCII比较，大的优先级高(std::less):" << endl;
	while (!str_pq.empty())
	{
		cout << str_pq.top() << " ";
		str_pq.pop();
	}
	cout << endl;
	priority_queue, greater> str_pq_new(str_values, str_values + 5);
	cout << "{ 'b','a','1','c','?'}排序规则改为从小到大(std::greater):" << endl;
	while (!str_pq_new.empty())
	{
		cout << str_pq_new.top() << " ";
		str_pq_new.pop();
	}
	cout << endl;
}
//自定义排序规则 偶数优先，同为偶数或奇数，大数优先
struct oddFirst
{
	bool operator()(const int &a, const int &b)
	{
		if (a % 2 == 0 && b % 2 == 0)
		{
			return a < b ? true : false;
		}
		else if (a % 2 != 0 && b % 2 != 0)
		{
			return a < b ? true : false;
		}
		else
		{
			return a % 2 == 0 ?  false : true;
		}
	}
};
//自定义排序规则
void Priority_self()
{
	int int_values[5] = { 1,3,2,0,4 };
	priority_queue, oddFirst> mypq(int_values,int_values+5);
	cout << "{ 1,3,2,0,4 }整型自定义偶数优先排序:" << endl;
	while (!mypq.empty())
	{
		cout << mypq.top() << " ";
		mypq.pop();
	}
	cout << endl;
}
int main()
{
	int i;
	while (true)
	{
		menu();
		cout << "请输入菜单号:" << endl;
		cin >> i;
		if (i == 8)break;
		switch (i)
		{
			case 1:Push_pq(); break;
			case 2:Pop_pq(); break;
			case 3:Insert(); break;
			case 4:Top(); break;
			case 5:Swap(); break;
			case 6:Priority(); break;
			case 7:Priority_self(); break;
			default:cout << "输入错误！" << endl;
		}
	}
	return 0;
}

运行截图

 注意：队头修改后也会调整至应该在的位置，所谓修改队头相当于删除原有队头再插入新的。

参考

cplusplus-priority_queue

更多STL例子:C++ STL的使用

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