C++ 优先队列应用方法 浅析

【摘要】

本文从两个方面介绍优先队列，1.优先队列的常见函数；2.优先队列代码实现：堆排序和哈夫曼树。

【正文】

一.优先队列函数列表

• 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

二.优先队列代码用例

示例1 
#include <iostream>  
#include <queue>  
#include <deque>  
#include <vector>  
#include <functional>  
using namespace std;  
  
#if _MSC_VER > 1020 // if VC++ version is > 4.2  
 using namespace std; // std c++ libs implemented in std  
 #endif  
  
// Using priority_queue with deque  
// Use of function greater sorts the items in ascending order  
typedef deque<int, allocator<int> > INTDQU;  
typedef priority_queue<int,INTDQU, greater<int> > INTPRQUE;  
  
// Using priority_queue with vector  
// Use of function less sorts the items in descending order  
typedef vector<char, allocator<char> > CHVECTOR;  
typedef priority_queue<char,CHVECTOR,less<char> > CHPRQUE;  
  
void main(void)  
{  
  
 int size_q;  
 INTPRQUE q;  
 CHPRQUE p;  
  
 // Insert items in the priority_queue(uses deque)  
 q.push(42);  
 q.push(100);  
 q.push(49);  
 q.push(201);  
  
 // Output the item at the top using top()  
 cout << q.top() << endl;  
 // Output the size of priority_queue  
 size_q = q.size();  
 cout << "size of q is:" << size_q << endl;  
 // Output items in priority_queue using top()  
 // and use pop() to get to next item until  
 // priority_queue is empty  
 while (!q.empty())  
 {  
 cout << q.top() << endl;  
 q.pop();  
 }  
  
// Insert items in the priority_queue(uses vector)  
 p.push('c');  
 p.push('a');  
 p.push('d');  
 p.push('m');  
 p.push('h');  
  
 // Output the item at the top using top()  
 cout << p.top() << endl;  
  
 // Output the size of priority_queue  
 size_q = p.size();  
 cout << "size of p is:" << size_q << endl;  
  
 // Output items in priority_queue using top()  
 // and use pop() to get to next item until  
 // priority_queue is empty  
 while (!p.empty())  
 {  
 cout << p.top() << endl;  
 p.pop();  
 }  
}

输出结果：  
42   
size of q is:4   
42   49   100   201   

m  
size of p is:5  
m   h   d   c  a 

示例2
#include<iostream>  
#include<queue>  
using namespace std;  
struct cmp  
{  
 bool operator()(const int &a,const int &b)  
  
 {  
 return a<b;//按升序排序  
  
 }  
};  
typedef priority_queue< int, vector<int>, cmp > qu;  
void main()  
{  
 qu p;  
 p.push(42);  
 p.push(100);  
 p.push(49);  
 p.push(201);  
 while (!p.empty())  
 {  
 cout << p.top() << endl;  
 p.pop();  
 }  
} 

输出结果：    201   100   49   42 

示例3(用priority_queue实现哈夫曼树)：
#include<iostream>  
#include<queue>  
using namespace std;  
class Node   
{  
public:  
 int weight;  
 Node* left;  
 Node* right;  
 Node(int w, Node* l, Node* r): weight(w), left(l), right(r) {}  
 Node(int w): weight(w), left(NULL), right(NULL) {}  
};  
  
class cmp //用于priority_queue的仿函数类  
{  
 public :  
 bool operator()(Node* a,Node* b)  
  
 {  
 return a->weight>=b->weight;  
 }  
};  
  
//传入的是指针，如果用对象去实现，你就不知道左右指针的指向了  
  
//中序遍历  
void InOrder(Node* p)   
{  
 if (p != NULL)   
 {  
 InOrder(p->left);  
 cout<<p->weight<<'/t';  
 InOrder(p->right);  
 }  
}  
  
void freeTree(Node* p)//销毁二叉树  
{  
if(p->left!=NULL)  
 freeTree(p->left);  
if(p->right!=NULL)  
 freeTree(p->right);  
delete(p);  
}  
  
int main()  
{  
 Node* m1,*m2;  
 priority_queue<Node*,vector<Node*>,cmp> q;  
 for(int i=0;i<6;++i)//6个节点   
 {  
 int n=rand()%100;  
 q.push(new Node(n));//权值随机产生   
 cout<<n<<'/t';   
 }  
 cout<<endl;  
 for(int j=1;j<6;++j)//合并5次   
 {  
 m1=q.top(); q.pop();  
 m2=q.top(); q.pop();  
 int w=m1->weight+m2->weight;  
 q.push(new Node(w,m1,m2));  
 }  
 Node* root=q.top();  
 InOrder(root);  
 cout<<endl;  
 freeTree(root);  
  
 system("pause");  
 return 0;  
} 

输出结果：   41 67 34 0 69 24   41 99 0 24 24 58 34 235 67 136