STL - priority_queue 优先级队列

基本用法

STL之优先队列

原本以为priority_queue很简单，才知道原来懂的只是最简单的形式。

头文件：#include<queue>

优先队列，也就是原来我们学过的堆，按照自己定义的优先级出队时。默认情况下底层是以Vector实现的heap。

既然是队列，也就只有入队、出队、判空、大小的操作，并不具备查找功能。

函数列表：
empty() 如果优先队列为空，则返回真
pop() 删除第一个元素
push() 加入一个元素
size() 返回优先队列中拥有的元素的个数
top() 返回优先队列中有最高优先级的元素

用途就不用多说了吧，例如Huffman编码、分支限界、A*启发式都需要用到优先队列存放信息。

来看最常用的几个功能，了解一下其中的知识点：

一：最基本的功能

#include<iostream> #include<queue> using namespace std; int main() {     priority_queue<int> Q;     Q.push(2);     Q.push(5);     Q.push(3);     while(!Q.empty())     {            cout<<Q.top()<<endl;            Q.pop();     }       system("pause");     return 0; }

优先队列最基本的功能就是出队时不是按照先进先出的规则，而是按照队列中优先级顺序出队。 知识点：1、一般存放实型类型，可比较大小 2、默认情况下底层以Vector实现 3、默认情况下是大顶堆，也就是大者优先级高，后面可以自定义优先级比较规则

二：次基本的功能

#include<iostream> #include<queue> using namespace std; int main() {     int a[5]={3,4,5,2,1};     priority_queue<int> Q(a,a+5);     while(!Q.empty())     {            cout<<Q.top()<<endl;            Q.pop();     }       system("pause");     return 0; }

可以将一个存放实型类型的数据结构转化为优先队列，这里跟优先队列的构造函数相关。 上面那个默认构造一个空的优先队列，什么都使用默认的。 而这里使用的是 Priority_queue(InputIterator first,InputIterator last) 我理解的就是给出了一个容器的开口和结尾，然后把这个容器内容拷贝到底层实现(默认vector)中去构造出优先队列。这里也使用了一个默认的比较函数，也是默认大顶堆

三 应该掌握的功能:

 

#include<iostream> #include<queue> using namespace std;   typedef pair<long,int> Node;   priority_queue< Node,vector< Node >,greater< Node > > Q;

这个里面定义了一个制定存放元素(Node),底层实现以vector实现（第二个参数）,优先级为小顶堆(第三个参数)。 前两个参数没什么说的，很好理解，其中第三个参数，默认有三写法： 小顶堆：greater<TYPE> 大顶堆：less<TYPE> 如果想自定义优先级而TYPE不是基本类型，而是复杂类型，例如结构体、类对象，则必须重载其中的operator()，见下面的例子。

 

 

例子：

#include<iostream> #include<queue> using namespace std;   //模拟存放节点信息 typedef struct { int a; int b;       }Node; //自定义优先级类型 struct cmp {        bool operator()(const Node &t1,const Node &t2)        {             return t1.b<t2.b;//相当于less,大顶堆            } }; int main() {     //初始化    int n;    cin>>n;    Node *arr=new Node[n];    for(int i=0;i<n;i++)    {           cin>>arr[i].a>>arr[i].b;           }    //定义优先队列 ，自定义优先级,跟Qsort里面自定义相似    priority_queue<Node,vector<Node>,cmp> Q(arr,arr+n);    while(!Q.empty())    {          Node n=Q.top();          cout<<n.a<<" "<<n.b<<endl;          Q.pop();                 }     system("pause");     return 0; }

 

管理指针

用优先队列排序字符串时，其节点使用时指针类型（priority_queue<str*> ）如下面

#include<iostream>
#include<queue>
using namespace std;

//字符串结构
struct str
{
char *s;
str(char *ss){s=ss;}

//从大到小排序
bool operator<(const str &st)const
{
    return strcmp(s,st.s)>0;
}

};
int main()
{
priority_queue<str*> q;

//加入三个元素
q.push(new str("DD"));
q.push(new str("AA"));
q.push(new str("BB"));
q.push(new str("CC"));
//输出
while(!q.empty())
{
cout<<(q.top())->s<<endl;
q.pop();
}
return 0;
}

上面程序是想对字符串DD，AA，BB，CC进行排序（从大到小排序）

但是所得结果为（下面结果具有随机性）：

CC
AA
BB
DD
Press any key to continue

结果是错误的！！！！

为何？因为排序的元素是str*--指针类型，而结构体str里面重载了<，其作用域不能作用于指针类型，该函数没有被调用。

优先队列默认应该是排列元素指针的值，即按元素指针的值大小进行排序。其结果不是我们想要的。