C++ priority_queue

一、简介

Priority Queue（优先队列） 是一种常用的数据结构，它基于每个元素关联的优先级而组织元素，确保高优先级的元素先被处理。在实际应用中，优先队列常用于解决与优先级相关的问题，如任务调度、图算法等。

二、基本概念

1. 特性

• 按优先级排列： 元素按照优先级的高低进行排序。
• 高优先级先出： 在处理元素时，高优先级的元素会先被取出。
• 支持动态更新： 可以动态更新元素的优先级。

2. 实现方式

优先队列可以通过不同的数据结构来实现，常见的有：

• 堆（Heap）： 二叉堆是实现优先队列的一种常见选择，支持高效的插入和删除操作。
• 有序数组： 使用有序数组也可以实现优先队列，但插入和删除操作的效率可能较低。

三、C++ 中的 Priority Queue 

在 C++ 中，标准库提供了 std::priority_queue 来实现优先队列。

1. 头文件引入

#include 

2. 基本用法

#include 
#include 

int main() {
    // 定义一个最大堆（默认情况下是最大堆）
    std::priority_queue maxHeap;

    // 定义一个最小堆
    std::priority_queue, std::greater> minHeap;

    // 插入元素
    maxHeap.push(3);
    maxHeap.push(1);
    maxHeap.push(4);

    // 访问队首元素
    std::cout << "Top element of maxHeap: " << maxHeap.top() << std::endl;

    // 删除队首元素
    maxHeap.pop();

    // 获取队列大小
    std::cout << "Size of maxHeap: " << maxHeap.size() << std::endl;

    return 0;
}

3. 自定义比较函数

如果要使用自定义的比较函数来定义优先级，可以通过提供一个自定义的比较函数或使用 lambda 表达式。

#include 

struct Compare {
    bool operator()(int a, int b) {
        // 自定义比较函数
        return a > b; // 最小堆
    }
};

int main() {
    std::priority_queue, Compare> customHeap;
    customHeap.push(3);
    customHeap.push(1);
    customHeap.push(4);

    return 0;
}