关于优先级队列STL

STL之priority_queue【转】

STL之priority_queue【转】
 
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;
}
 
 
一个例题就是ugly number
-------------------------------------------
Ugly numbers are numbers whose only prime factors are 2, 3 or 5. The sequence


1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12, 15, ...
 
shows the first 11 ugly numbers. By convention, 1 is included.


Write a program to find and print the 1500'th ugly number.
 
转帖一个人写的使用优先队列解决的代码

#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
typedef pair<unsigned long, int> node_type;
main()
{
    unsigned long result[1500];
    priority_queue< node_type, vector<node_type>, greater<node_type> > Q;
    Q.push( make_pair(1, 2) );
    for (int i=0; i<1500; i++)
    {
        node_type node = Q.top();
        Q.pop();
        switch(node.second)
        {
        case 2:
            Q.push( make_pair(node.first*2, 2) );
        case 3:
            Q.push( make_pair(node.first*3, 3) );
        case 5:
            Q.push( make_pair(node.first*5, 5) );
        }
        result[i] = node.first;
    }
    int n;
    cin >> n;
    while (n>0)
    {
        cout << result[n-1] << endl;
        cin >> n;
    }
    return 1;
}