C++ pari类型与优先队列实现堆

Pair类型

pair是一种模板类型，其中包含两个数据值，两个数据的类型可以不同，基本的定义如下：

pair<int, string> a;

表示a中有两个类型，第一个元素是int型的，第二个元素是string类型的，如果创建pair的时候没有对其进行初始化，则调用默认构造函数对其初始化。

pair<string, string> a("James", "Joy");

也可以像上面一样在定义的时候直接对其初始化。

由于pair类型的使用比较繁琐，因为如果要定义多个形同的pair类型的时候，可以时候typedef简化声明：

typedef pair<string, string> author;

author pro("May", "Lily");

author joye("James", "Joyce");

Pair对象的操作

• 对于pair类，由于它只有两个元素，分别名为first和second，因此直接使用普通的点操作符即可访问其成员

pair<string, string> a("Lily", "Poly"); 

string name;

name = pair.second;

• 生成新的pair对象

可以使用make_pair对已存在的两个数据构造一个新的pair类型：

int a = 8;

string m = "James";

pair<int, string> newone;

newone = make_pair(a, m);

两个pairs互相比较时， 第一个元素正具有较高的优先级. 
例： 
namespace std{ 
template <class T1, class T2> 
bool operator< (const pair<T1, T2>&x, const pair<T1, T2>&y){ 
return x.first<y.first || ((y.first<x.first)&&x.second<y.second); 
} 
}

make_pair():

无需写出型别， 就可以生成一个pair对象 
例： 
std::make_pair(42, '@'); 
而不必费力写成： 
std::pair<int, char>(42, '@')

当有必要对一个接受pair参数的函数传递两个值时， make_pair()尤其显得方便， 
void f(std::pair<int, const char*>);

void foo{ 
f(std::make_pair(42, '@')); //pass two values as pair 
}

很明显，我们可以使用pair的构造函数也可以使用make_pair来生成我们需要的pair。 一般make_pair都使用在需要pair做参数的位置，可以直接调用make_pair生成pair对象很方便，代码也很清晰。 另一个使用的方面就是pair可以接受隐式的类型转换，这样可以获得更高的灵活度。灵活度也带来了一些问题如：

std::pair<int, float>(1, 1.1);

std::make_pair(1, 1.1);

是不同的，第一个就是float，而第2个会自己匹配成double。

priority_queue

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>
其中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

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

 

操作

que.push();加入队尾
que.top();返回优先队列中有最高优先级的元素   

que.pop();弹出队头元素

que.empty() 如果优先队列为空，则返回真  

que.size() 返回优先队列中拥有的元素的个数   

关于STL中的priority_queue:确定用top()查看顶部元素时,该元素是具有最高优先级的一个元素. 
调用pop()删除之后,将促使下一个元素进入该位置. 

对于自定义类型，则必须自己重载 operator< 或者自己写仿函数

#include <iostream>
#include <queue>
 
using namespace std;
 
struct Node{
    int x, y;
    Node( int a= 0, int b= 0 ):
        x(a), y(b) {}
};
 
bool operator<( Node a, Node b ){
    if( a.x== b.x ) return a.y> b.y;
    return a.x> b.x; 
}
 
int main(){
    priority_queue<Node> q;
     
    for( int i= 0; i< 10; ++i )
    q.push( Node( rand(), rand() ) );
     
    while( !q.empty() ){
        cout << q.top().x << ' ' << q.top().y << endl;
        q.pop();
    }
     
    getchar();
    return 0;
}

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:

#include <iostream>
#include <queue>
 
using namespace std;
 
struct Node{
    int x, y;
    Node( int a= 0, int b= 0 ):
        x(a), y(b) {}
};
 
struct cmp{
    bool operator() ( Node a, Node b ){
        if( a.x== b.x ) return a.y> b.y;
         
        return a.x> b.x; }
};
 
int main(){
    priority_queue<Node, vector<Node>, cmp> q;
     
    for( int i= 0; i< 10; ++i )
    q.push( Node( rand(), rand() ) );
     
    while( !q.empty() ){
        cout << q.top().x << ' ' << q.top().y << endl;
        q.pop();
    }
     
    getchar();
    return 0;
} 

如果重载operator > 可直接使用priority_queue<Node,vector<Node>,greater<Node>>

自定义比较函数

struct cmp{
  bool operator()(const ele &a,const ele &b){
    if (a.first<b.first) return 1;
    return 0;
  }
}; 

例 HDU2544 最短路迪杰斯特拉算法+堆优化  http://blog.csdn.net/kemlkyo/article/details/21800323