STL之优先队列(priority_queue)

时间:2022-01-23 08:48:26

转自网上大牛博客,原文地址:http://www.cnblogs.com/summerRQ/articles/2470130.html

先回顾队列的定义:队列(queue)维护了一组对象,进入队列的对象被放置在尾部,下一个被取出的元素则取自队列的首部。priority_queue特别之处在于,允许用户为队列中存储的元素设置优先级。这种队列不是直接将新元素放置在队列尾部,而是放在比它优先级低的元素前面。标准库默认使用<操作符来确定对象之间的优先级关系,所以如果要使用自定义对象,需要重载 < 操作符。

优先队列有两种,一种是最大优先队列;一种是最小优先队列;每次取自队列的第一个元素分别是优先级最大和优先级最小的元素。

1) 优先队列的定义

包含头文件:"queue.h", "functional.h"

可以使用具有默认优先级的已有数据结构;也可以再定义优先队列的时候传入自定义的优先级比较对象;或者使用自定义对象(数据结构),但是必须重载好< 操作符。

2) 优先队列的常用操作

优先级队列支持的操作

q.empty()         如果队列为空,则返回true,否则返回false

q.size()            返回队列中元素的个数

q.pop()             删除队首元素,但不返回其值

q.top()             返回具有最高优先级的元素值,但不删除该元素

q.push(item)     在基于优先级的适当位置插入新元素

其中q.top()为查找操作,在最小优先队列中搜索优先权最小的元素,在最大优先队列中搜索优先权最大的元素。q.pop()为删除该元素。优先队列插入和删除元素的复杂度都是O(lgn),所以很快

另外,在优先队列中,元素可以具有相同的优先权。

下面这个C例子,包含了几乎所有常见的优先队列用法。

 #include<iostream>
#include<functional>
#include<queue>
#include<vector>
using namespace std; //定义比较结构
struct cmp1{
bool operator ()(int &a,int &b){
return a>b;//最小值优先
}
}; struct cmp2{
bool operator ()(int &a,int &b){
return a<b;//最大值优先
}
}; //自定义数据结构
struct number1{
int x;
bool operator < (const number1 &a) const {
return x>a.x;//最小值优先
}
};
struct number2{
int x;
bool operator < (const number2 &a) const {
return x<a.x;//最大值优先
}
};
int a[]={,,,,,,,,,,,};
number1 num1[]={,,,,,,,,,,,};
number2 num2[]={,,,,,,,,,,,}; int main()
{
priority_queue<int>que;//采用默认优先级构造队列 priority_queue<int,vector<int>,cmp1>que1;//最小值优先
priority_queue<int,vector<int>,cmp2>que2;//最大值优先 priority_queue<int,vector<int>,greater<int> >que3;//注意“>>”会被认为错误,
priority_queue<int,vector<int>,less<int> >que4;////最大值优先 priority_queue<number1>que5; //最小优先级队列
priority_queue<number2>que6; //最大优先级队列 int i;
for(i=;a[i];i++){
que.push(a[i]);
que1.push(a[i]);
que2.push(a[i]);
que3.push(a[i]);
que4.push(a[i]);
}
for(i=;num1[i].x;i++)
que5.push(num1[i]);
for(i=;num2[i].x;i++)
que6.push(num2[i]); printf("采用默认优先关系:/n(priority_queue<int>que;)/n");
printf("Queue 0:/n");
while(!que.empty()){
printf("%3d",que.top());
que.pop();
}
puts("");
puts(""); printf("采用结构体自定义优先级方式一:/n(priority_queue<int,vector<int>,cmp>que;)/n");
printf("Queue 1:/n");
while(!que1.empty()){
printf("%3d",que1.top());
que1.pop();
}
puts("");
printf("Queue 2:/n");
while(!que2.empty()){
printf("%3d",que2.top());
que2.pop();
}
puts("");
puts("");
printf("采用头文件/"functional/"内定义优先级:/n(priority_queue<int,vector<int>,greater<int>/less<int> >que;)/n");
printf("Queue 3:/n");
while(!que3.empty()){
printf("%3d",que3.top());
que3.pop();
}
puts("");
printf("Queue 4:/n");
while(!que4.empty()){
printf("%3d",que4.top());
que4.pop();
}
puts("");
puts("");
printf("采用结构体自定义优先级方式二:/n(priority_queue<number>que)/n");
printf("Queue 5:/n");
while(!que5.empty()){
printf("%3d",que5.top());
que5.pop();
}
puts("");
printf("Queue 6:/n");
while(!que6.empty()){
printf("%3d",que6.top());
que6.pop();
}
puts("");
return ;
}
/*
运行结果 :
采用默认优先关系:
(priority_queue<int>que;)
Queue 0:
83 72 56 47 36 22 14 10 7 3 采用结构体自定义优先级方式一:
(priority_queue<int,vector<int>,cmp>que;)
Queue 1:
7 10 14 22 36 47 56 72 83 91
Queue 2:
83 72 56 47 36 22 14 10 7 3 采用头文件"functional"内定义优先级:
(priority_queue<int,vector<int>,greater<int>/less<int> >que;)
Queue 3:
7 10 14 22 36 47 56 72 83 91
Queue 4:
83 72 56 47 36 22 14 10 7 3 采用结构体自定义优先级方式二:
(priority_queue<number>que)
Queue 5:
7 10 14 22 36 47 56 72 83 91
Queue 6:
83 72 56 47 36 22 14 10 7 3
*/