STL —— priority_queue容器用法简介

priority_queue介绍

1. 优先队列是一种容器适配器，根据严格的弱排序标准，它的第一个元素总是它所包含的元素中最大的。(默认大堆)
2. 此上下文类似于堆，在堆中可以随时插入元素，并且只能检索最大堆元素(优先队列中位于顶部的元素)。
3. 优先队列被实现为容器适配器，容器适配器即将特定容器类封装作为其底层容器类，queue提供一组特定的成员函数来访问其元素。元素从特定容器的“尾部”弹出，其称为优先队列的顶部。
4. 底层容器可以是任何标准容器类模板，也可以是其他特定设计的容器类。容器应该可以通过随机访问迭代器访问，并支持以下操作：
   empty()：检测容器是否为空
   size()：返回容器中有效元素个数
   front()：返回容器中第一个元素的引用
   push_back()：在容器尾部插入元素
   pop_back()：删除容器尾部元素
5. 标准容器类vector和deque满足这些需求。默认情况下，如果没有为特定priority_queue类实例化指定容器类，则使用vector。

使用

优先级队列默认使用vector作为其底层存储数据的容器，在vector上又使用了堆算法将vector中元素构造成堆的结构，因此priority_queue就是堆，所有需要用到堆的位置，都可以考虑使用priority_queue。

• priority_queue()/priority_queue(first,last) 构造一个空的优先级队列
• empty( ) 检测优先级队列是否为空，是返回true，否则返回false
• top( ) 返回优先级队列中最大(最小元素)，即堆顶元素
• push(x) 在优先级队列中插入元素x
• pop() 删除优先级队列中最大(最小)元素，即堆顶元素

模拟实现

#include 
#include 
#include 
namespace mypri {
  //仿函数 函数对象 
  template<class T> 
    struct less {
      bool operator()(const T& x1, const T& x2){return x1 > x2;} 
    };
  template<class T>
    struct greater {
      bool operator()(const T& x1, const T& x2){return x1 < x2;}
    };
  //默认大堆
  template<class T, class Container = std::vector<T>, class Compare = less<T> > 
    class priority_queue {
      public:
        void Adiustup(int child) {//up
          Compare com;//实例化一个对象 当伪函数使用
          int partent = (child -1) / 2;
          while (child > 0) {
            if (com(_con[partent], _con[child])) {//调整后更新位置
              std::swap(_con[partent], _con[child]);
              child = partent;
              partent = (child-1) / 2;
            }else {
              break;
            }
          }
        }
        void Adjustdown(int root) {//down
          Compare com;
          int partent = root;
          int child = 2 * partent + 1;
          while (child < _con.size()) {
            if (child + 1 < _con.size() && _con[child] < _con[child+1]) {
              child++;
            }
            if (com(_con[partent], _con[child])) {
              swap(_con[child], _con[partent]);
              partent = child;
              child = partent * 2 + 1;
            }else {
              break;
            }
          }

        }
        void push(const T& x) {
          _con.pushback(x);
          Adjustup(_con,size() - 1);
        }
        void pop() {
          swap(_con[0], _con[_con.size()-1]);
          _con.pop_back();
          Adjustdown(0);
        }
        T& top() {
          return _con[0];
        }
        size_t size() {
          return _con.size();
        }
        bool empty() {
          return _con.empty();
        }
      private:
        Container _con;
    };

  void test() {
    priority_queue<int, std::vector<int>, greater<int> > pro;
    pro.push(1);
    pro.push(1);
    pro.push(7);
    pro.push(4);
    while (!pro.empty()) {
      std::cout << pro.top() << " ";
      pro.pop();
    }
    std::cout << std::endl;
  }
}