STL优先级队列(priority_queue)和集合(set)的使用

优先级队列和集合的使用

描述

      小明很想吃果子，正好果园果子熟了。在果园里，小明已经将所有的果子打了下来，而且按果子的不同种类分成了不同的堆。小明决定把所有的果子合成一堆。 因为小明比较懒，为了省力气，小明开始想点子了:
　　每一次合并，小明可以把两堆果子合并到一起，消耗的体力等于两堆果子的重量之和。可以看出，所有的果子经过n-1次合并之后，就只剩下一堆了。小明在合并果子时总共消耗的体力等于每次合并所耗体力之和。 
　　因为还要花大力气把这些果子搬回家，所以小明在合并果子时要尽可能地节省体力。假定每个果子重量都为1，并且已知果子的种类数和每种果子的数目，你的任务是设计出合并的次序方案，使小明耗费的体力最少，并输出这个最小的体力耗费值。 
　　例如有3种果子，数目依次为1，2，9。可以先将1、2堆合并，新堆数目为3，耗费体力为3。接着，将新堆与原先的第三堆合并，又得到新的堆，数目为12，耗费体力为12。所以小明总共耗费体力=3+12=15。可以证明15为最小的体力耗费值。

输入

第一行输入整数N(0

输出

每组测试数据输出包括一行，这一行只包含一个整数，也就是最小的体力耗费值。

样例输入

1
3 
1 2 9

样例输出

15

两种解题方法：

priority_queue 对于基本类型的使用方法相对简单。他的模板声明带有三个参数:

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 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。

priority_queue是一种容器适配器。容器适配器的意思就是说其底层实现依赖于某一特定容器，使用该容器来存储数据。容器适配器只是对该容器的一层封装，以满足上下文应用的需要。容器适配器对其成员函数的调用最终是对容器的函数的调用。C++ STL中定义了三种Container Adapter：Stack(LIFO)、Queue(FIFO)和Priority_queue(max heap)。其中priority_queue底层封装的容器默认是vector。

1，优先级队列

队列是先进先出的一种数据结构，优先级队列是按照优先级大小pop出队列

主要操作：

empty():如果队列为空，返回true

pop():删除队列顶部元素

push():队列中加入一个元素

top():查看队列顶部元素

size():返回队列中元素的个数

容器默认是vector，比较方式默认是less，默认比较是operator< ，产生的结果默认是大根堆（最大堆）

几种声明方法：

priority_queue pq1;   //大根堆

priority_queue, greater > pq2; //知道如何产生小根堆（最小堆）了吧？

priority_queue pq3 ;    //自定义结点，大根堆，此时要重载operator<

priority_queue, cmp > pq4; //自定义结点，小根堆，cmp是自己写的比较函数，因为greater没定义，重载opreator>没用

AC代码：

#include
#include
#include

using namespace std;

int main(int argc,char *argv[])
{
	int n,m,t;
	int temp;
	long long sum=0;
	scanf("%d",&n);
	while(n--)
	{
		priority_queue,greater > q;
	    sum=0;
	    scanf("%d",&m);
		while(m--)
		{
			scanf("%d",&temp);
			q.push(temp);
		}
		while(q.size()>1)
		{
			t=q.top();
			q.pop();
			t+=q.top();
			q.pop();
			sum+=t;
			q.push(t);
		}
		printf("%lld\n",sum);
	}
	return 0;
}
		

2,集合

set以及multiset会根据待定的排序准则，自动将元素排序。两者不同在于前者不允许元素重复，而后者允许。
1) 不能直接改变元素值，因为那样会打乱原本正确的顺序，要改变元素值必须先删除旧元素，则插入新元素
2) 不提供直接存取元素的任何操作函数，只能通过迭代器进行间接存取，而且从迭代器角度来看，元素值是常数
3) 元素比较动作只能用于型别相同的容器(即元素和排序准则必须相同)

创建set对象，共5种方式，提示如果比较函数对象及内存分配器未出现，即表示采用的是系统默认方式
(1):创建空的set对象，元素类型为int，
set s1; 
(2):创建空的set对象，元素类型char*，比较函数对象(即排序准则)为自定义strLess
set s2( strLess); 
(3):利用set对象s1,拷贝生成set对象s2
set s2(s1); 
(4):用迭代区间[&first, &last)所指的元素，创建一个set对象
int iArray[] = {13, 32, 19};
set s4(iArray, iArray + 3);
(5):用迭代区间[&first, &last)所指的元素，及比较函数对象strLess，创建一个set对象
const char* szArray[] = {"hello", "dog", "bird" };
set s5(szArray, szArray + 3, strLess() );

元素插入：
1,插入value，返回pair配对对象，可以根据.second判断是否插入成功。(提示:value不能与set容器内元素重复)
pair insert(value)
2,在pos位置之前插入value，返回新元素位置，但不一定能插入成功
iterator insert(&pos, value)
元素删除
1,size_type erase(value) 移除set容器内元素值为value的所有元素，返回移除的元素个数
2,void erase(&pos) 移除pos位置上的元素，无返回值
3,void erase(&first, &last) 移除迭代区间[&first, &last)内的元素，无返回值
4,void clear()， 移除set容器内所有元素

元素查找
1,count(value)返回set对象内元素值为value的元素个数
2,iterator find(value)返回value所在位置，找不到value将返回end()

AC代码：

#include
#include

using namespace std;

int main(int argc,char *argv[])
{
	int n,m;
	int temp;
	long long sum;
	scanf("%d",&n);
	while(n--)
	{
		sum=0;
		multiset s;
		scanf("%d",&m);
		while(m--)
		{
			scanf("%d",&temp);
			s.insert(temp);
		}
		while(s.size()>1)
		{
			multiset::iterator it=s.begin();
			long long a=*it;
			long long b=*(++it);
			s.erase(s.begin());
			s.erase(s.begin());
			s.insert(a+b);
			sum+=a+b;
		}
		printf("%lld\n",sum);
	}

	return 0;
}