priority_queue的介绍和使用

1.priority_queue的介绍

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。

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,如果没有为特定的priority_queue类实例化指定容器类,则使用vector。

6. 需要支持随机访问迭代器,以便始终在内部保持堆结构。容器适配器通过在需要时自动调用算法函数 make_heap、push_heap和pop_heap来自动完成此操作。

2 .priority_queue的使用 

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。注意: 默认情况下priority_queue是大堆。

  • 函数声明                                                                              接口说明
  • 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

1. 默认情况下,priority_queue是大堆。 

#include 
#include 
#include  // greater算法的头文件
void TestPriorityQueue()
{
 // 默认情况下,创建的是大堆,其底层按照小于号比较
 vector v{3,2,7,6,0,4,1,9,8,5};
 priority_queue q1;
 for (auto& e : v)
 q1.push(e);
 cout << q1.top() << endl;
 // 如果要创建小堆,将第三个模板参数换成greater比较方式
 priority_queue, greater> q2(v.begin(), v.end());
 cout << q2.top() << endl;
}

2. 如果在priority_queue中放自定义类型的数据,用户需要在自定义类型中提供> 或者< 的重载。

class Date
{
public:
 Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
 : _year(year)
 , _month(month)
 , _day(day)
 {}
 bool operator<(const Date& d)const
 {
 return (_year < d._year) ||
 (_year == d._year && _month < d._month) ||
 (_year == d._year && _month == d._month && _day < d._day);
 }
 bool operator>(const Date& d)const
 {
 return (_year > d._year) ||
 (_year == d._year && _month > d._month) ||
 (_year == d._year && _month == d._month && _day > d._day);
 }
 friend ostream& operator<<(ostream& _cout, const Date& d)
 {
 _cout << d._year << "-" << d._month << "-" << d._day;
 return _cout;
 }
private:
 int _year;
 int _month;
 int _day;
};
void TestPriorityQueue()
{
 // 大堆,需要用户在自定义类型中提供<的重载
 priority_queue q1;
 q1.push(Date(2018, 10, 29));
 q1.push(Date(2018, 10, 28));
 q1.push(Date(2018, 10, 30));
 cout << q1.top() << endl;
 // 如果要创建小堆,需要用户提供>的重载
 priority_queue, greater> q2;
 q2.push(Date(2018, 10, 29));
 q2.push(Date(2018, 10, 28));
 q2.push(Date(2018, 10, 30));
 cout << q2.top() << endl;
}

 

 

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