STL Priority_Queue

 

priority_queue 调用 STL里面的 make_heap(), pop_heap(), push_heap() 算法
实现,也算是堆的另外一种形式。

先写一个用 STL 里面堆算法实现的与真正的STL里面的 priority_queue 用法相
似的 priority_queue, 以加深对 priority_queue 的理解

 

priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客#include<iostream>
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客#include
<algorithm>
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客#include
<vector>
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
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usingnamespacestd;
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
classpriority_queue
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
{
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
private:
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客vector
<int>da<wbr style="line-height:23px">ta;<br style="line-height:23px"><img alt="priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客" src="http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/InBlock.gif" align="top" style="line-height:23px; border-top-width:0px; border-right-width:0px; border-bottom-width:0px; border-left-width:0px; border-style:initial; border-color:initial; max-width:100%"><br style="line-height:23px"><img alt="priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客" src="http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/InBlock.gif" align="top" style="line-height:23px; border-top-width:0px; border-right-width:0px; border-bottom-width:0px; border-left-width:0px; border-style:initial; border-color:initial; max-width:100%"></wbr>public:
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
voidpush(intt){
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客da<wbr style="line-height:23px">ta.push_back(t);<br style="line-height:23px"><img alt="priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客" src="http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/InBlock.gif" align="top" style="line-height:23px; border-top-width:0px; border-right-width:0px; border-bottom-width:0px; border-left-width:0px; border-style:initial; border-color:initial; max-width:100%">push_heap(da<wbr style="line-height:23px">ta.begin(),da<wbr style="line-height:23px">ta.end());<br style="line-height:23px"><img alt="priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客" src="http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedSubBlockEnd.gif" align="top" style="line-height:23px; border-top-width:0px; border-right-width:0px; border-bottom-width:0px; border-left-width:0px; border-style:initial; border-color:initial; max-width:100%">}</wbr></wbr></wbr>

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priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
voidpop(){
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客pop_heap(da<wbr style="line-height:23px">ta.begin(),da<wbr style="line-height:23px">ta.end());<br style="line-height:23px"><img alt="priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客" src="http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/InBlock.gif" align="top" style="line-height:23px; border-top-width:0px; border-right-width:0px; border-bottom-width:0px; border-left-width:0px; border-style:initial; border-color:initial; max-width:100%">da<wbr style="line-height:23px">ta.pop_back();<br style="line-height:23px"><img alt="priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客" src="http://www.cppblog.com/Images/OutliningIndicators/ExpandedSubBlockEnd.gif" align="top" style="line-height:23px; border-top-width:0px; border-right-width:0px; border-bottom-width:0px; border-left-width:0px; border-style:initial; border-color:initial; max-width:100%">}</wbr></wbr></wbr>

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inttop(){returnda<wbr style="line-height:23px">ta.front();}</wbr>
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
intsize(){returnda<wbr style="line-height:23px">ta.size();}</wbr>
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
boolempty(){returnda<wbr style="line-height:23px">ta.empty();}</wbr>
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客}
;
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priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
intmain()
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
{
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客priority_queuetest;
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客test.push(
3);
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客test.push(
5);
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客test.push(
2);
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客test.push(
4);
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
while(!test.empty()){
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客cout
<<test.top()<<endl;
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客test.pop();}

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priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
return0;
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客}

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STL里面的 priority_queue 写法与此相似,只是增加了模板及相关的迭代器什么的。


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<Type, Container, Functional>
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. 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。
看例子

 

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priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客#include<iostream>
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客#include
<queue>
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
usingnamespacestd;
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
intmain(){
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客priority_queue
<int>q;
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for(inti=0;i<10;++i)q.push(rand());
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
while(!q.empty()){
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客cout
<<q.top()<<endl;
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客q.pop();
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客}

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priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客getchar();
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
return0;
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客}



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
例子:

priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客#include<iostream>
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客#include
<queue>
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
usingnamespacestd;
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
intmain(){
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客priority_queue
<int,vector<int>,greater<int>>q;
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
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for(inti=0;i<10;++i)q.push(rand());
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
while(!q.empty()){
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客cout
<<q.top()<<endl;
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客q.pop();
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客}

priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客getchar();
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
return0;
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客}



对于自定义类型,则必须自己重载 operator< 或者自己写仿函数
先看看例子:

priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客#include<iostream>
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客#include
<queue>
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
usingnamespacestd;
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
structNode{
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
intx,y;
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客Node(
inta=0,intb=0):
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客x(a),y(b)
{}
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客}
;
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
booloperator<(Nodea,Nodeb){
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
if(a.x==b.x)returna.y>b.y;
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
returna.x>b.x;
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客}

priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
intmain(){
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客priority_queue
<Node>q;
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
for(inti=0;i<10;++i)
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客q.push(Node(rand(),rand()));
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
while(!q.empty()){
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客cout
<<q.top().x<<''<<q.top().y<<endl;
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客q.pop();
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客}

priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客getchar();
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
return0;
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客}


自定义类型重载 operator< 后,声明对象时就可以只带一个模板参数。
但此时不能像基本类型这样声明
priority_queue<Node, vector<Node>, greater<Node> >;
原因是 greater<Node> 没有定义,如果想用这种方法定义
则可以按如下方式

例子:

priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客#include<iostream>
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客#include
<queue>
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
usingnamespacestd;
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
structNode{
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
intx,y;
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客Node(
inta=0,intb=0):
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客x(a),y(b)
{}
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客}
;
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
structcmp{
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
booloperator()(Nodea,Nodeb){
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
if(a.x==b.x)returna.y>b.y;
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
returna.x>b.x;}

priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客}
;
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
intmain(){
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客priority_queue
<Node,vector<Node>,cmp>q;
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
for(inti=0;i<10;++i)
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客q.push(Node(rand(),rand()));
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
while(!q.empty()){
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客cout
<<q.top().x<<''<<q.top().y<<endl;
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客q.pop();
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客}

priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客getchar();
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客
return0;
priority_queue用法(转载) - 小六 - 小六的博客}

priority_queue

在优先队列中,优先级高的元素先出队列。
标准库默认使用元素类型的<操作符来确定它们之间的优先级关系。
优先队列的第一种用法,也是最常用的用法:

priority_queue < int > qi;

通过<操作符可知在整数中元素大的优先级高。
故示例1中输出结果为:9 6 5 3 2

第二种方法:
在示例1中,如果我们要把元素从小到大输出怎么办呢?
这时我们可以传入一个比较函数,使用functional.h函数对象作为比较函数。

priority_queue < int ,vector < int > ,greater < int > > qi2;

其中
第二个参数为容器类型。
第二个参数为比较函数。
故示例2中输出结果为:2 3 5 6 9

第三种方法:
自定义优先级。

structnode
{
friend booloperator < (noden1,noden2)
{
return n1.priority < n2.priority;
}
int priority;
int value;
};

在该结构中,value为值,priority为优先级。
通过自定义operator<操作符来比较元素中的优先级。
在示例3中输出结果为:
优先级 值
9 5
8 2
61
23
14
但如果结构定义如下:

structnode
{
friend booloperator > (noden1,noden2)
{
return n1.priority > n2.priority;
}
int priority;
int value;
};

则会编译不过(G++编译器)
因为标准库默认使用元素类型的<操作符来确定它们之间的优先级关系。
而且自定义类型的<操作符与>操作符并无直接联系,故会编译不过。

//代码清单

 

#include<iostream>
#include
<functional>
#include
<queue>
using
namespacestd;
structnode
{
friendbooloperator<(noden1,noden2)
{
returnn1.priority<n2.priority;
}
intpriority;
intvalue;
};
intmain()
{
constintlen=5;
inti;
inta[len]={3,5,9,6,2};
//示例1
priority_queue
<int>qi;
for(i=0;i<len;i++)
qi.push(a[i]);
for(i=0;i<len;i++)
{
cout
<<qi.top()<<"";
qi.pop();
}
cout
<<endl;
//示例2
priority_queue
<int,vector<int>,greater<int>>qi2;
for(i=0;i<len;i++)
qi2.push(a[i]);
for(i=0;i<len;i++)
{
cout
<<qi2.top()<<"";
qi2.pop();
}
cout
<<endl;
//示例3
priority_queue
<node>qn;
nodeb[
len];
b[
0].priority=6;b[0].value=1;
b[
1].priority=9;b[1].value=5;
b[
2].priority=2;b[2].value=3;
b[
3].priority=8;b[3].value=2;
b[
4].priority=1;b[4].value=4;

for(i=0;i<len;i++)
qn.push(b[i]);
cout
<<"优先级"<<'\t'<<"值"<<endl;
for(i=0;i<len;i++)
{
cout
<<qn.top().priority<<'\t'<<qn.top().value<<endl;
qn.pop();
}
return0;
}

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