优先级队列几个应用详解（friend bool operator）

转载自：http://blog.csdn.net/liuzhanchen1987/article/details/7856893

优先级队列区别于普通队列的一点是：优先级队列如果插入的节点是结构体类型，则要在结构体中重载比较操作符函数。

示例代码如下：

//优先级队列的使用测试
//优先级队列跟对列的使用方式的区别是优先级队列在插入元素时
//在将元素插入队尾后还要根据比较值对该元素进行位置的调整
#include<iostream>
#include<queue>
using namespace std;
struct Node
{
	int key;
	char ch;
	//只有<重载操作符函数时，如果将<改为>为什么不行，出现error C2784的错误
	friend bool operator <(Node node1,Node node2)
	{
		//<为从大到小排列，>为从小到大排列
		return node1.key<node2.key;
	}
	friend bool operator >(Node node1,Node node2)
	{
		return node1.key<node2.key;
	}
};
int main()
{
	//对于优先队列中包含结构体或者类的类型，该结构体或者类必须包含比较操作符的重载
	//因为优先级队列在插入时，是按照结构体中的某一个元素进行比较，如果
	//不重载比较操作符，优先级队列比较的是结构体，而我们知道结构体是无法直接进行比较的。
	//如下定义优先级队列qu，less表示按照递减的顺序插入元素，换成greater则表示按照递增的
	//方式插入元素
	priority_queue<int,vector<int>,less<int> >qu;
	//定义如下的que优先级队列，会默认按照从大到小对插入元素进行排列
	//所以在没有定义<时，会出现错误
	priority_queue<Node>que;
	priority_queue<Node,vector<Node>,less<Node> >qe;
	Node node[10];
	int i;
	int a[10]={4,2,1,3,6,8,7,9,10,5};
	char b[10]={'a','b','c','d','e','f','g','h','i','j'};
	//从大到小插入元素
	for(i=0;i<10;i++)
	{
		qu.push(a[i]);
	}
	for(i=0;i<10;i++)
	{
		cout<<qu.top()<<endl;
		qu.pop();
	}
	cout<<endl;
	//默认从大到小插入元素
	for(i=0;i<10;i++)
	{
		node[i].key=a[i];
		node[i].ch=b[i];
		que.push(node[i]);
	}
	for(i=0;i<10;i++)
	{
		cout<<que.top().key<<" "<<que.top().ch<<endl;
		que.pop();
	}
	cout<<endl;
	//利用了priority_queue<Node,vector<Node>,less<Node>>qe;这个定义后可以
	//将元素从大到小插入元素，但是注意的是结构体中必须重载<操作符，不然会出错
	for(i=0;i<10;i++)
	{
		node[i].key=a[i];
		node[i].ch=b[i];
		qe.push(node[i]);
	}
	for(i=0;i<10;i++)
	{
		cout<<qe.top().key<<" "<<qe.top().ch<<endl;
		qe.pop();
	}
	return 0;
}

疑问解答：在编写代码的时候，在只有一个重载操作符函数<时，我们将<改为>，que.push(node)，出错，错误代号是：C2784.后来发现原因是：我们如下定义的que,  priority_queue<Node>que;而默认的que插入是从大到小，所以在结构体中要重载<,如果我们将其<修gai为>则que的push函数找不到相应的操作符，就会出错。

另外，如果我们想向优先级队列中插入指针元素时该怎么办？是不是将priority_queue<Node>que;改为priority_queue<Node*>que;就ok了？

不是！因为我们不能用结构体中重载的操作符对que中的元素进行比较，结构体中重载的操作符是类Node的操作符，而que中的是指针类型的Node节点，它与结构体中重载的操作符无法匹配。所以我们要另想办法。

那我们将friend bool operator >(Node node1,Node node2)修改为friend bool operator >(Node* node1,Node* node2)，也就是传递的是Node的指针行不行呢

答案是不可以，因为根据c++primer中重载操作符中讲的“程序员只能为类类型或枚举类型的操作数定义重载操作符，在吧操作符声明为类的成员是，至少有一个类或枚举类型的参数

按照值或者引用的方式传递”，也就是说friend bool operator >(Node* node1,Node* node2)形参中都是指针类型的是不可以的。我们可以如下解决此问题。

//在优先级队列中存入指针类型的节点
#include<iostream>
#include<queue>
using namespace std;
class Comapre;
class Node
{
private:
    friend Comapre;
    int key;
    char ch;
public:
    Node(int num,char c):key(num),ch(c) {}
    bool lessthan (const Node* node) const
    {
        return key<node->key;
    }
    int GetKey()
    {
        return key;
    }
    char GetChar()
    {
        return ch;
    }
};
class Comapre
{
public:
    bool operator () (Node*node1,Node*node2)
    {
        return node1->lessthan(node2);
    }
};
int main()
{
    Node *n1=new Node(5,'c');
    Node *n2=new Node(4,'d');
    Node *n3=new Node(6,'e');
    priority_queue<Node*,vector<Node*>,Comapre>qu;
    qu.push(n1);
    qu.push(n2);
    qu.push(n3);
    int i;
    for(i=0; i<3; i++)
    {
        cout<<qu.top()->GetKey()<<" "<<qu.top()->GetChar()<<endl;
        qu.pop();
    }
    return 0;
}