c++——优先队列(priority_queue)

优先队列详解/C++
优先队列
1.概念:什么是优先队列呢?在优先队列中，元素被赋予优先级，当访问元素时，具有最高级优先级的元素先被访问 .即优先队列具有最高级先出的行为特征。它可以说是队列和排序的完美结合体，不仅可以存储数据，还可以将这些数据按照我们设定的规则进行排序。

2.定义:优先队列在头文件#include 中；其声明格式为：priority_queue ans;//声明一个名为ans的整形的优先队列

3.支持的操作:

q.empty()          //如果队列为空，则返回true，否则返回false
q.size()              //返回队列中元素的个数
q.pop()              //删除队首元素，但不返回其值
q.top()               //返回具有最高优先级的元素值，但不删除该元素
q.push(item)      //在基于优先级的适当位置插入新元素

4实例:

优先队列的时间复杂度为O（logn），n为队列中元素的个数，其存取都需要时间。

在默认的优先队列中，优先级最高的先出队。默认的int类型的优先队列中先出队的为队列中较大的数。

然而更多的情况下，我们是希望可以自定义其优先级的，下面介绍定义优先级的操作

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.

1.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。(也就是默认非升序)
priority_queue q;

#include 
#include  
using namespace std; 
int main(){
    priority_queue<int> q;     
    for( int i= 0; i< 10; ++i ) q.push( rand() );
    while( !q.empty() ){
        cout << q.top() << endl;
        q.pop();
    }     
    getchar();
    return 0;
}

2.如果要用到小顶堆，则一般要把模板的三个参数都带进去。
STL里面定义了一个仿函数 greater<>，对于基本类型可以用这个仿函数声明小顶堆(非降序)
priority_queue q;

#include 
#include  
using namespace std; 
int main(){
    priority_queue<int, vector<int>, greater<int> > q;
    for( int i= 0; i< 10; ++i ) q.push( rand() );
    while( !q.empty() ){
        cout << q.top() << endl;
        q.pop();
    }     
    getchar();
    return 0;
}

3.对于自定义类型，则必须自己重载 operator<
priority_queue q;

#include 
#include  
using namespace std; 
struct Node{
    int x, y;
    Node( int a= 0, int b= 0 ):
        x(a), y(b) {}
};
 
bool operator<( Node a, Node b ){//升序 
    if( a.x== b.x ) return a.y> b.y;
    return a.x> b.x; 
}
 
int main(){
    priority_queue<Node> q;     
    for( int i= 0; i< 10; ++i )
    q.push( Node( rand(), rand() ) );  //构造函数   
    while( !q.empty() ){
        cout << q.top().x << ' ' << q.top().y << endl;
        q.pop();
    }     
    getchar();
    return 0;
}

4.自定义cmp
priority_queue q;

#include 
#include  //小顶堆
using namespace std; 
struct Node{
    int x, y;
    Node( int a= 0, int b= 0 ):
        x(a), y(b) {}
};
 
struct cmp{
    bool operator() ( Node a, Node b ){
        if( a.x== b.x ) return a.y> b.y;         
        return a.x> b.x; }
};
 
int main(){
    priority_queue<Node, vector<Node>, cmp> q;     
    for( int i= 0; i< 10; ++i )
    q.push( Node( rand(), rand() ) );
     
    while( !q.empty() ){
        cout << q.top().x << ' ' << q.top().y << endl;
        q.pop();
    }     
    getchar();
    return 0;
}