优先级队列priority_queue的介绍与使用

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杂谈

成员函数

构造函数

top

push

pop

empty

swap 

size

emplace

测试代码（使用场景）

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杂谈

优先级队列priority_queue是位于头文件中的一个类，它和queue一样，也是一个队列，只不过该队列是按照优先级进行过排列的，priority_queue底层的结构本质就是一个堆，默认是大堆，这一点和下图的模板参数Compare有关。

优先级队列priority_queue也是一个容器适配器，如下图中第二个模板参数就表示priority_queue应该适配什么容器完成priority_queue的功能，可以看到下图中STL标准库默认选择vector作为优先级队列的默认适配容器，为什么不是deque呢？因为优先级队列底层就是一个堆，在插入或删除数据时需要AdjustUp或者AdjustDown调整数据，这需要大量使用operator[]，deque虽然也支持operator[]，但在<>一文中也说过相比于vector的operator[]底层直接挪动指针，deque的operator[]计算比较复杂，大量使用时会降低性能，因此vector更适合做优先级队列的默认适配容器。第三个模板参数表示一种可调用对象的类型，比如可以是函数的类型，仿函数的类型，函数指针的类型。他是干嘛的呢？是用于给优先级队列确定元素优先级的一套比较规则。规则可以规定：值较大的元素优先级高。规则也可以规定：值较小的元素优先级高。

优先级队列不支持迭代器，如果支持迭代器会导致优先级没法被保证了。

成员函数

构造函数

1.默认构造，都有缺省值，如果显示传参，则需要给形参comp传一个可调用对象，如函数对象（仿函数），函数，函数指针，Compare就表示这些对象的类型；需要给第二个参数cntr传一个容器对象，但注意有一个前提，那就是priority_queue必须适配该容器，如何判断是否适配该容器呢？如下图所示。

2.迭代器区间构造，迭代器类型可以是任意容器的迭代器，如可以通过list的迭代器区间构造优先级队列。

top

取优先级队列中优先级最高的元素，也就是队列中的极大或者极小值，如何判断是极大还是极小呢？看优先级队列的底层实现是建立大堆还是小堆，top函数用于取堆顶的元素，因此如果是大堆，则堆顶的元素是最大值，所以top函数就是用于取优先级队列中的极大值，反之则是极小值。

push

用于将一个元素放进优先级队列中。

pop

用于删除优先级队列中优先级最高，也就是堆顶的元素。

empty

用于判断优先级队列中是否存在有效数据，即是否为空。

swap 

用于交换两个优先级队列对象管理的有效数据。noexcept表示该函数不会抛异常。

size

用于返回优先级队列中有效数据的个数。

emplace

功能和push一样，效率比push高，但会导致代码可读性下降。

测试代码（使用场景）

可以看到值较大的元素优先级较高，即底层的堆顶是极大值，所以STL中的优先级队列底层默认是建大堆的。 

那如何让较小的元素优先级较高，也就是让优先级队列的底层是建立小堆呢？如下图两个红框所示，添加头文件，然后将less类传给优先级队列的第三个模板参数。注意如果想传less给第三个模板参数，则必须先传值给第二个模板参数，如下图传了vector给二个模板参数，否则编译器会认为less是传给第二个模板参数的值，这是一个缺省值的小知识点。

如下图问题也可以通过优先级队列巧妙的解决。